区农村污水治理工程项目可行性研究报告[5篇模版]

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第一篇:区农村污水治理工程项目可行性研究报告

区农村污水治理工程项目可行性研究报告

区农村污水治理工程

可行性研究报告

目 录

第一章 综合说明.........................................9

1.1项目名称............................................9

1.2基本情况............................................9

1.2.1背景............................................9

1.2.2工程区基本情况..................................9

1.3工程建设内容.......................................10

1.3.1污水治理.......................................10

1.3.2 污水管线.......................................10

1.3.3 农户污水收集系统...............................10

1.4工程实施效果.....................................10

1.5工程投资.........................................11

1.5.1工程投资明细...................................11

1.5.2资金筹措计划...................................12

1.6运行机制...........................................12

1.6.1落实管理,责任到人.............................12

1.6.2运行管理费到位,保证运营.......................12

1.7编制依据、原则和范围...............................12

1.7.1编制依据.......................................12

1.7.2设计采用的主要技术规范和标准...................13

1.7.3编制原则.......................................13

II

第二章 工程区域概况....................................14

2.1地理位置...........................................14

2.2自然条件...........................................14

2.2.1地形地貌.......................................14

2.2.2气候特征.......................................14

2.2.3主要资源.......................................15

2.3社会经济...........................................15

2.3.1民族人口.......................................15

2.3.2交通条件.......................................15

2.3.3经济发展.......................................15

2.4村庄概况...........................................16

第三章 建设规模与处理程度...............................17

3.1建设规模...........................................17

3.1.1 污水处理规模...................................17

3.1.2农户污水收集系统...............................17

3.2处理程度...........................................17

3.2.1工程目标.........................................17

3.2.1.1 建立系统完善的污水收集管网...................18

3.2.1.2 建立安全可靠的污水处理系统...................18

3.2.1.3 节约水资源,实现污水资源化...................18

3.2.2 工程进出水质.....................................18

3.2.2.1 污水进水要求.................................18

III

3.2.2.2 工程出水水质标准.............................18

3.3雨水排放收集系统...................................19

3.4治污方案选择.......................................19

3.4.1 治污方案的确定.................................19

3.4.2 设备(设施)集中治理的主要方式.................19

3.4.3 设备(设施)分散治理的主要方式.................20

3.4.4 管网截污的方式.................................21

3.4.5 28个村治污方式...............................22

第四章 场址选择与建设条件............................23

4.1场址选择与建设条件.................................23

4.1.1 污水处理装置...................................23

4.1.2农户污水收集系统...............................23

第五章 方案选择......................................23

5.1治污工艺技术选择原则...............................23

5.2治污工艺初选.......................................24

5.2.1 28个村设备(设施)治污工艺方法的比选............24

5.2.1.1 生物接触氧化法..............................24

5.2.1.2 膜生物反应器(MBR)工艺.....................25

5.2.1.3 组合式地埋曝气处理工艺......................26

5.2.1.4 组合式地埋无动力处理工艺....................27

5.2.1.5 智能化小型生活污水处理工艺(CWT-M).........27

IV

5.2.1.6 复合湿地处理工艺............................29

5.2.1.7 不同工艺方法对比特点........................29

5.2.2 28个村设备(设施)集中处理工艺确定.............30

5.2.2.1 智能化小型污水处理工艺(CWT)................30

5.2.2.2 MBR膜生物反应器处理工艺.....................31

5.2.2.3 复合湿地处理工艺.............................31

第六章 工程建设方案..................................31

6.1 28个村的污水水质、水量............................31

6.1.1 远期考虑与服务范围...............................31

6.1.1.1 远期考虑.....................................31

6.1.1.2 排水体制.....................................31

6.1.1.3 工程服务范围.................................32

6.1.2 污水水量........................................32

6.1.2.1 污水量预测计算原则...........................32

6.1.2.2 28村污水水量确定............................32

6.1.3 污水水质........................................32

6.2 本工程污水治理方式与工艺...........................33

6.2.1 污水处理主要技术经济指标.......................33

6.2.2 污水处理工程高程、总图布置及交通运输.............34

6.2.2.1、污水处理工程高程设计........................34

6.2.2.2、总图布置....................................34

6.2.2.3、交通运输....................................34

V

6.3 污水收集管网工程...................................34

6.3.1 工程管网设计方案...............................34

6.3.2 管网工程主要工程量............................34

6.3.3 废水排入污水管网的水质要求.....................35

6.4农户污水收集系统...................................35

6.4.1农户污水收集系统方案设计.......................35

6.4.2农户污水收集系统工程量.........................35

第七章 项目建设管理及实施计划..........................35

7.1 项目实施原则及步骤.................................35

7.2 项目建设的管理机构.................................35

7.3 实施计划..........................................35

第八章 运行管理与操作维护..............................36

8.1 运行管理与操作维护................................36

8.1.1 项目运行劳动定员.................................36

8.1.2 项目运行管理机制.................................36

8.1.2.1 技术先进,设备运行稳定,操作管理简单.........36

8.1.2.2 落实管理,责任到人...........................36

8.1.2.3 运行管理费到位,保证运营.....................37

8.1.2.4 严格执法加强教育.............................37

8.1.2.5 注重水资源再生利用,创造直接效益.............37

8.1.2.6 借鉴其他成功经验............................37

VI

第九章 环境保护........................................37

9.1 环保措施..........................................37

9.1.1 处理后排放水的综合利用.........................37

9.1.2 污泥的综合利用.................................38

9.1.3 绿化...........................................38

9.1.4 噪声控制.......................................38

9.1.5 臭味防治.......................................38

9.2 环境影响分析......................................38

9.2.1 水环境影响.....................................38

9.2.2 固体废弃物影响................................39

9.2.3 噪音影响评价与控制措施........................39

9.2.4 环境影响.......................................39

第十章 劳动保护与安全..................................39

第十一章 节能..........................................40

第十二章 投资估算与运行费用............................40 12.1

投资估算.........................................40 12.1.1

基础数据.......................................40 12.1.2

投资估算.......................................40

12.1.3 编制依据......................................40

12.1.4 工程投资估算明细..............................40

12.2运行费用........................................43

VII

第十三章 工程效益....................................44 13.1 工程效益分析.....................................44

13.1.1 资源节约效益.................................44

13.1.2 环境效益.....................................44

13.1.3 经济社会效益.................................44

第十四章 结论与建议....................................45 14.1 结论.............................................45

14.1.1 工程实施必要性................................45

14.1.2 处理方案可行性................................45 14.2 建议.............................................45

VIII

第一章 综合说明

1.1项目名称

2008年XX区农村污水治理工程

1.2基本情况

1.2.1背景

2008年年初中央、北京市先后发布关于社会主义新农村建设的政策文件显示,要求“十一五”时期,必须抓住机遇,加快改变农村经济社会发展滞后的局面,扎实稳步推进社会主义新农村建设。尤其是,2月14日胡锦涛总书记为省级主要领导干部讲新农村建设中反复强调新农促建设的必要性和现阶段解决好“三农”问题。之后全国政协主席贾庆林又在北京市委书记刘淇,市长王岐山陪同下对对延庆、昌平、XX、怀柔等地调研共商建设社会主义新农村的大计,明确提出“按照生产发展、生活宽裕、乡风文明、村容整洁、管理民主的总体要求,加快推进社会主义新农村建设”。党中央、北京市都高度重视社会主义新农村建设。

XX区新农村规划建设适合乡村特点的排水设施和污水处理系统,提高乡村污水处理率。旧村改造要考虑建设污水收集系统。选择和推广工艺简单、成本较低、净化效果好的自然生物处理技术,提高乡村污水处理能力。实施雨污分流,加强雨水资源化利用。

1.2.2工程区基本情况

XX区28个新农村建设村分别地处山区、平原,环境优美,风光秀丽。但是各个村在污水治理方面一直是个空白,没有污水收集管网,没有污水处理设施,厕所多为干厕,污水随地泼洒,渗入地下,污染环境;雨季污水雨污合流,进入河道,对水环境造成危害;夏季蚊蝇滋生,污水横流,臭气熏天,严重影响农村环境,制约生态观光农业的发展,影响村民生活质量的进一步提高。因此整治农村水环境,已经成了各个村迫切需要解决的重要问题。

1.3工程建设内容

1.3.1污水治理

按照XX区新农村建设污水治理的要求与水源保护区污水排放的要求,根据28个村内污水排放特点,根据地形地貌划分区域,因地制宜,实行多种污水治理模式,包括农户污水收集系统治污、相对集中治污、市政管网截污、养殖粪便治污等模式,采用多种污水治理工艺,包括各种工艺的污水处理设备(MBR工艺、活性污泥工艺、复合湿地工艺)、自然渗滤处理工艺(化粪池处理后自然渗滤或再结合雨洪利用)、养殖粪便的沼气发酵处理工艺、市政管网截污措施等(管网收集污水后至污水处理厂集中处理),治理农村生活污水,出水达到再生水回用标准,可以回用或直排河道,实现污水零排放与污水资源化。

1.3.2 污水管线

污水收集管网是新农村建设污水治理的重要内容,各种模式的污水治理方式都需要铺设相应的污水管网。农户污水收集系统治污方式需要户内做污水收集管网;集中处理污水方式需要村内铺设污水主管网与入户管网;管网截污方式也需要在村内铺设主管网与入户管网。本工程污水管网包括村内主管网与入户管网。

1.3.3 农户污水收集系统

采用集中方式治理农村污水,户内冲厕污水、洗浴污水、盥洗污水、厨房污水是主要污水来源,需要农村干厕进行改造,冲厕污水进入小型化粪池,居民院内设集水池,居民将污水到入集水池内,集水池污水进入化粪池,化粪池污水进入户外污水收集管线,供污水处理装置进行处理。农户污水收集系统集水是本工程的重要内容。

1.4工程实施效果

XX28个村污水治理范围内人口总数12141人,居民生活污水排放总量2535.12吨/天,污水排放总量92.53万吨/年,处理后,可消减COD排放量399.45吨/年,BOD排放量239.67吨/年。生活污水经过处理后达到国家的再生水回用标准,28个村每年污水资源化利用的水量达92.53万吨。

1.5工程投资 1.5.1工程投资明细

1.5.2资金筹措计划

本工程估算总投资为11759.39万元。其中:工程费用9994.86万元,其他费用695.49万元,基本预备费1069.0.4万元。资金筹措方案为北京市支持11759.39万元,占总投资的100 %。

1.6运行机制

1.6.1落实管理,责任到人

落实管理责任,由区水务局、地方水务站牵头、在地方成立水务管理合作社,由地方水务管理合作社指派专人负责兼职管理污水处理系统,委托专业水处理公司负责维护巡视,发现问题,及时由专业公司维修解决,保证设备的稳定运行。

1.6.2运行管理费到位,保证运营

采取政府、集体相结合的方式,落实运行费用。初期由政府部门负责一定的运行费用,通过水环境的改善,带动农村经济的发展,逐步过渡到由村委会、盈利个体经济负担运行费用。最终实现良性的污水管理运营机制。

1.7编制依据、原则和范围

1.7.1编制依据

(1)《XX区总体规划》

(2)XX区1:10000地形图

(3)《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》

(4)XX区水务部门提供的编制综合治理项目可研性报告的其他资料。

(5)中华人民共和国水法

(7)中华人民共和国水土保持法

(8)北京市新农村建设总体规划

1.7.2设计采用的主要技术规范和标准

(1)中华人民共和国地表水环境标准(GB3838-2002)

(2)城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)

(3)城市污水再生利用标准(GB/T 18920/189212002)

(4)《北京市水污染物排放标准》(DB11/307-2005)

(5)《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999)

(6)《农田灌溉水质标准》(GB5084-92)

(7)《建筑设计防火规范》(GBJ16-87(1997年版))

(8)《室外排水设计规范》(GBJ14-87(1997年版))

(9)《城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准》(GBJ31-89)

(10)《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)

(11)《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)

(12)《建筑地基基础设计规范》(GBF7-89)

(13)《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)

(14)《采暖、通风及空调设计规范》(GBJ19-87)

(15)《城市污水回用设计规范》(CECS 61:94)

1.7.3编制原则

本工程可行性研究报告的编制遵循以下原则:

(1)认真贯彻国家关于新农村建设工作的方针和政策及可持续发展战略,符合国家的有关法律、规范、标准。

(2)工程建设与发展相协调,既保护环境,又最大限度的发挥工程效益。

(3)采用适合本地区条件的技术,因地制宜地选用多种治理模式与污水处理工艺,并充分利用地址地形,做到投资省、运行费低、技术可靠、运行稳定。

(4)实现污水资源化,污水经处理后,可回用于绿化、景观、冲厕等,实现污染零排放。

(5)考虑发展状况,在设计上留有余地。

第二章 工程区域概况

2.1地理位置

XX地理位置优越。位于北纬39°30′~39°55′,东经115°25′~116°15′,是首都北京的西南

门户。东北与丰台区相邻,东与大兴县以一水相隔,南和西面与河北省诼州

市、涞水县相连,北与门

头沟区以百花山为界。全

区总面积2019平方公里,区政府东移良乡后,其所

在地距市区22公里。2.2自然条件

2.2.1地形地貌

XX地形复杂多变。处于华北平原与太行山交界地带,西部和北部是山地、丘陵,约占全区总面积三分之二。主要山脉有:大XX、大安山、三角山、百花山、大游龙山和新盘岭山(又名西占山),均系太行山脉分支。最高山峰是百花山的白草畔,海拔2161 米,东部和南部为沃野平原,最低处是东南部立教洼,海拔为26米。境内有大小河流13条,主要大河有:大石河、拒马河、永定河、小青河。

2.2.2气候特征

XX气候宜人。本区属温带大陆性气候,年平均气温为11.6℃,最高气温曾达43.5℃(1961年6月10日),最低气温曾至-26℃(1966年2月22日);年平均降水量687mm,最大降水量1322mm(1954年),最小降水量277mm(1975年);年平均无霜期185天。

2.2.3主要资源

XX矿产资源品种多,储量大。全区已探明的金属和非金属矿产资源25种。其中,原煤储量21亿吨,大部分为灰分少、热量高的优质无烟煤。大理石有汉白玉、艾汗青、芝麻花等17种,储量4亿平方米。以质地纯正、洁白如雪著称的汉白玉,储量达154万立方米。石灰石储量100亿吨;白云石储量1.5亿吨。铁、硅石储量2860万吨。

XX水资源充足。总储量6.8亿立方米。其中,地下水储量3.6亿平方米,水面面积500多万平方米。良乡、长阳地区蕴藏着丰富的地热资源,地下水温最高达60度以上,目前正在开发利用之中。

XX生物资源分布广、品种多。可供药用、工业用的野生植物达550多种;野生动物20多种,主要是獾、狼、野兔、野猪等。干鲜果品资源丰富。享誉海内外的良乡板栗,闻名北京的张坊磨盘柿、上方山香椿、中华猕猴桃及倍受青睐的大巴达杏、白梨、肖梨、大雪枣、大红袍花椒等均已形成一定规模,干鲜果品年总产量51373吨。

2.3社会经济

2.3.1民族人口

XX是北京远郊区县人口最多的地区。总人口达81万,这里居住着汉、回、满、蒙、苗、白、朝鲜族等24个民族。XX人民勤劳勇敢,热情好客,民风朴实。

2.3.2交通条件

XX交通四通八达。铁路、公路形成网络。京广、京原两条铁路干线穿境而过,专用支线直通大型厂矿企业,大小火车站24个;公路贯通城乡,总长1769.1公里,公路密度0.88公里/平方公里,居全国诸区县之前列。公路主干线9条,京周、京保、京原干线和京石高速公路直通京城。为发展XX经济提供了得天独厚的便利条件。

2.3.3经济发展

几年来,XX区坚持以经济建设为中心,解放思想,抢抓机遇,积极实施“龙

第二篇:旱片治理工程项目可行性研究报告

第一章 总 论

一、项目概况

1、工程项目:**乡旱片治理工程

2、项目主办单位:**乡人民政府

3、项目主管部门:崇左市**区人民政府

4、项目技术协作单位:**区水利电力局

5、项目实施协作单位:**区计划局

6、项目实施那一世小说网 http://www.xiexiebang.com地点:**乡岜那村

二、研究工作依据

三、项目建设的基本内容

修建一条3.5公里水渠、一条3.5公里机耕路

四、项目投资

项目总投资500万元

五、效益

将1500亩的旱地改造成水田,每年增加粮食产量120万公斤。提高当地农民收入,促进当地粮食生产和农业产业结构调整。

六、结论

项目建设必要,社会效益好,建设条件成熟可行。

第二章 建设背景及建设意义

一、项目建设背景

**乡位于**区东南部,分别与扶绥、宁明交界,距崇左市区32公里,设9个村(居)委会61个自然屯,全乡总人口2.63万人,其中壮族占81.7%,土地总面积158.36平方公里,境内多为石山属丘陵地区,年平均降雨量在 1100mm,以甘蔗为支柱产业,粮食主要有水稻、玉米等。

岜那村位于**乡西北面,离乡政府所在地4公里,距崇左市区32公里,毗邻省道20311线,上通市区,下达南宁,交通十分便利。村委会下辖8个自然屯,共526户2898人。全村有耕地面积8882亩,其中畚地7302亩,水田1580亩,是典型的畚地作物耕作区。主要农作物有甘蔗、水稻、玉米、红瓜子、木薯、花生等。

岜那村原来拥有耕地8882亩,除去部分种甘蔗,目前仅有800多亩的水田。人均年产大米207公斤,全村一直处于缺粮状态,每年吃粮不足只能从外面购买。而全村却有一片贯穿的岜弄、新庆、岜勘、坝凛、弄那、渠留6个屯的1500亩的连片旱片,该旱片地势较平坦,靠近派章水库,具有进行改造的地理优势。可以从派章水库饮水灌溉,改造成水田。

二、建设意义

可将1500亩旱地变成良田,使岜那村水田面积增加到3100亩,粮食年产量提高到人均595公斤,大大提高农民纯收入。

第三章 主要建设内容和规模

本项目主要建设内容是,修建一条从派章水库到旱片总长3公里的干渠,一条3公里的配套机耕路。

第四章 建设条件

第一节 自然条件

一、气候

**乡地处北回归线以南,属于南亚热带季风气候区,春暖易旱,夏热易涝,秋凉干燥,冬短微寒。年平均气温 21℃ — 22.3℃ 之间,历年极端最低气温— 1.9 ℃,极高气温 41.2℃,年均日照1634.4小时,年平均降雨量1150—1450毫米,降雨多集中于5—8月,全年无霜期间346天,除每年5—10月的雨季对施工有一定影响外,其余的均对施工无太大的影响。

二、地质地貌

岜那村地形属于平原微丘地带,主要地质为砂性土、赤红壤及小量石灰岩,地质地貌对建设比较有利。

第二节 原材料条件

一、水泥

水泥是本项目的主要原材料之一。本项目实施的水泥可从崇左三家水泥厂购进,也可以从市场购进,货源充足。

二、石料

石料是本项目使用量最大的原材料,本项目改造的渠道两边有石山,所用石料需要就近开采及加工。

三、钢材

钢材可以从市场购进,货源充足。

第三节 协作条件

一、交通

岜那旱片位于岜那村岜弄屯、新庆屯、岜勘屯、坝凛屯、弄那屯、渠留屯,可正常通行拖拉机,进行配套机耕路的修建,对施工队进场、原材料运输等较有利。

五、管道及机电设备

管道及机电设备可以从县水电物资或从南宁市管道、机电设备市场购进。

第五章 总体规划设计

新建一条3公里的水渠,贯穿岜弄屯、新庆屯、岜勘屯、坝凛屯、弄那屯、渠留屯6个屯的旱地,提供从派章水库引来足够灌溉1500亩水田的水量。新修一条三米宽的机耕路,保证拖拉机、农机等能够畅行。

第四章 环境保护

本项目为非生产性项目,不产生废气、废水,在施工用开挖土方、运输,使用水泥等产生少量污染,只要采取相应措施即可减少污染。

第五章 项目实施安排

1、年 月完成项目上报审批。

2、龙图腾 乱世巨星 魅惑羔羊 步步生莲 一剑惊仙 重生之官道 http://www.xiexiebang.com

第三篇:污水治理行业投资项目可行性研究报告**

污水治理行业投资项目可行性研究报告代

项目名称:污水治理行业投资项目可行性研究报告** 申报单位:xxx 联系人:xxx 电话:xxxx 传真:xxxx 编写时间:xxxx 主管部门:xxxx

撰稿单位:郑州经略智成企业管理咨询有限公司

撰稿时间:2013年5月2日

第一章 摘要

—、项目背景

二、公司简介

三、污水治理行业尚待突破的关键技术

四、污水治理行业差异化分析 1.污水治理行业差异化状况 2.污水治理行业的差异化发展趋势 第二章 污水治理发展环境及政策分析

近年来,该地加快了污水治理市场化和产业化进程,但目前该地污水企业的运营成本不断上升,污水治理费收费标准偏低,政府财政补贴连年增加,污水治理费用缺口仍然较大,企业运转困难。为确保污水治理企业正常运营,根据行业主管部门的申请,按照定调价程序,该地物价局就该地城市污水治理费收费标准调整进行了调研论证、影响分析、成本审核、价格听证等程序。在广泛听取各方建议和吸纳听证会参加人意见的基础上提出了调整意见,报经该地政府和甘肃省发改委批准,对城市污水治理费收费标准进行调整。居民用水污水治理费收费标准由现行0.50元/m调整为0.80元/m,非居民用水污水治理费收费标准由现行0.80元/m调整为1.20元/m。城市污水治理费收费新标准从2013年3月起执行,具体收费按4月实际抄表量收取。

第一节 中国经济发展环境分析

一、中国宏观经济发展现状

三、中国宏观经济趋势预测

第二节 行业相关政策、法规、标准

项目单位和相关部门要加大协调力度,密切配合,确保第一、二污水治理厂二期工程早日建成投用。同时,要抓紧做好第一、二污水治理厂一期工程的提标改造工作,进一步提高污水治理能力,为渭河流域西安段水污染治理做出贡献。

第三章 中国污水治理市场运行分析

第一节 污水治理行业市场发展基本情况

一、市场现状分析

二、市场规模分析

三、市场技术发展状况

第二节 行业市场工业总产值分析

一、2009-2012年市场工业总产值分析

二、2011-2012年不同规模企业工业总产值分析

三、2011-2012年不同所有制企业工业总产值比较

四、2011-2012年行业市场工业总产值地区分布 第四章 2011-2012年中国污水治理行业的国际比较分析

第一节 中国污水治理行业的国际比较分析

一、中国污水治理行业竞争力指标分析

二、国际污水治理行业竞争力指标分析

第二节 全球污水治理行业市场需求分析

一、市场规模现状

二、需求结构分析

三、市场前景展望

第五章 中国污水治理行业经济运行指标分析

第一节 2011-2012年中国污水治理行业总体规模分析

一、企业数量结构分析

二、行业生产规模分析

第二节 2011-2012年中国污水治理行业产销分析

一、行业产成品情况总体分析

二、行业产品销售收入总体分析

第三节 2012年中国污水治理行业财务指标总体分析

一、行业盈利能力分析

二、行业偿债能力分析

三、行业营运能力分析

四、行业发展能力分析

第四节 污水治理产业链的分析

一、主要环节的增值空间

二、行业进入壁垒和驱动因素

三、上下游行业影响及趋势分析 第六章 中国污水治理行业发展概述

第一节 污水治理行业发展情况

一、污水治理定义

二、污水治理行业发展历程

第二节 污水治理产业链分析

一、产业链模型介绍

二、污水治理产业链模型分析

第三节 2009-2012年中国污水治理行业经济指标分析

一、产品赢利性和成长速度

二、附加值的提升空间

三、进入壁垒/退出机制

四、竞争激烈程度指标

五、当前行业发展所属周期阶段的判断 第七章 污水治理市场竞争格局分析

第一节 2011-2012年行业竞争结构分析

一、现有企业间竞争

二、潜在进入者分析

三、替代品威胁分析

四、供应商议价能力

五、客户议价能力

第二节 行业集中度分析

第三节 污水治理企业竞争策略分析

一、2013-2016年我国污水治理市场竞争趋势

二、2013-2016年污水治理行业竞争格局展望

三、2013-2016年污水治理行业竞争策略分析 第八章 污水治理行业用户度分析

第一节 污水治理产业用户认知程度

第二节污水治理产业用户关注因素 第九章 领先企业发展分析

第一节 A企业

一、企业概况

二、市场定位情况

三、企业优劣势分析

四、2011-2012年经营状况分析

五、2011-2012年主要经营数据指标

六、2013-2016年公司发展战略分析

第二节 B企业

一、企业概况

二、市场定位情况

三、企业优劣势分析

四、2011-2012年经营状况分析

五、2011-2012年主要经营数据指标

六、2013-2016年公司发展战略分析

第三节 C企业

一、企业概况

二、市场定位情况

三、企业优劣势分析

四、2011-2012年经营状况分析

五、2011-2012年主要经营数据指标

六、2013-2016年公司发展战略分析

第四节 D企业

一、企业概况

二、市场定位情况

三、企业优劣势分析

四、2011-2012年经营状况分析

五、2011-2012年主要经营数据指标

六、2013-2016年公司发展战略分析

第五节 E企业

一、企业概况

二、市场定位情况

三、企业优劣势分析

四、2011-2012年经营状况分析

五、2011-2012年主要经营数据指标

六、2013-2016年公司发展战略分析

第十章 2013-2016年污水治理行业发展趋势及影响因素

第一节 污水治理市场前景分析

一、污水治理行业利好利空政策

三、污水治理行业发展前景分析

第二节 污水治理未来发展预测分析

第三节 2013-2016年污水治理行业供需预测

第四节 影响企业生产与经营的关键趋势

一、市场整合成长趋势

二、需求变化趋势及新的商业机遇预测

三、科研开发趋势及替代技术进展

四、影响企业销售与服务方式的关键趋势

五、污水治理行业存在问题

第十一章 2013-2016年污水治理行业投资方向与风险分析

第一节 产业发展的空白点分析

第二节 污水治理行业投资潜力与机会

第三节 新进入者应注意的障碍因素

第四节 2013-2016年中国污水治理行业投资风险分析

一、市场竞争风险

二、原材料压力风险分析

三、技术风险分析

四、政策和体制风险

五、外资进入现状及对未来市场的威胁 第十二章 行业发展环境与渠道分析

第一节 全国经济发展背景分析

一、2012年宏观经济数据分析

二、2012年宏观政策环境分析

三、“十二五”发展规划分析

第二节 主要城市发展背景分析

一、主要城市区域市场特点分析

二、主要城市社会经济现状分析

三、未来主要城市经济发展预测

第三节 主要商圈发展趋势分析

一、各城市主要商圈渠道分布情况

二、各城市主要商圈销售规模分析

三、各城市主要商圈发展趋势分析 第十三章 2012-2016年污水治理行业市场策略分析

第一节 消费者调查研究

一、消费者生活方式调查

二、未来社会人口生活水平

第二节 营销分析与营销模式推荐

第三节 多元化策略分析

一、行业多元化策略研究

二、上下游行业策略分析

第四节 广告投放策略分析

一、2009-2012年广告投放方式变化分析

二、2009-2012年广告投放总量变化分析

三、2013-2016年广告投放策略分析

第五节 品牌策略分析

第四篇:污水处理厂可行性研究报告

污水处理厂

可行性研究报告

姓名:任兴

陶科

万方雄

班级:2013级2班

专业:环境工程

学院:环境科学与工程学院

尼苦阿卡 汤鹏成 项目名称和建设单位

项目名称:西华师范大学污水处理厂建设工程

建设地点:西华师范大学

编制单位:西华师范大学

任务

本可行性研究报告的主要任务是:

污水处理厂工程服务区现状资料调查分析 

污水处理厂工程服务区范围内污水量预测 

分期建设规模的确定

 

污水处理厂厂址论述 

污水、污泥处理工艺选择 

污水处理厂设计

一、污水处理厂工程服务区现状资料调查分析

1.1项目背景

水是生命之源,也是人类活动和经济发展的支持要素。当今世界,水在某种程度上限制和决定地区的性质、规模、产业结构、布局与发展方向,自然界及社会对水的依存度越来越高。1.2污水排放现状

污水排放体系基本为合流制。污水全部排入河流,排入河的排水管渠系统大多数都是合流制的。城市生活污水及工业废水混合流入水渠内后直接流向河流内,这就造成了污水水质复杂、水量浮动大的特点 1.3地理位置

我校坐落在四川盆地东北部、嘉陵江中游、川东北经济文化中心城市、国家优秀旅游城市--南充市。这里年平均气温17.5℃,气候十分宜人。南充市有建城2200余年的悠久历史,现有驻市高校6所,是四川省第二大教育城市。这里人文荟萃,是老一辈无产阶级革命家邓小平、朱德、罗瑞卿,民主革命家张澜、《三国志》作者陈寿出生成长的地方。南充交通便利。

1.4气候特征

南充市属于中亚热带湿润季风气候区,四季分明,雨热同季,光热水主要分布于农作物生长区,具有冬暖、春早、夏长、秋短,霜雪少的气候特征。其多年平均气温17℃左右,年日照时数1200-1500小时,年降雨量1100mm,害性天气(如秋绵雨、干旱、洪涝、大风、冰雹等)频率较大,持续时间较长,全年以西北风为主。1.5污水处理工艺的功能要求

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省,以及占地和能耗指标是否优化,因此,污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。

污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工程的具体条件而定。

选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。

二、污水处理厂工程服务区范围内污水量预测

生活用水量

目前学校规划区内人口为3万,人均生活用水量按110升/日计,则某市日均生活用水量约为:110升/日×3万人=330吨。

三、分期建设规模的确定

综合考虑调查统计日均排水量330吨。调查数据中,重复计算和哟喽部分大致相抵;实际监测数据中,排除干扰因素和偶然因素的影响。因此,某市污水处理厂规模定为500吨/日。处理规模为500吨/日。从而改善某入河的水质状况;另外目前学校的污水排放量虽然比较高,但是通过采取技术革新,改变生产工艺及提高水回用率等措施可以降低污水排放总量,因此规划500吨的污水处理厂是比较合理和可行的。

通过以上分析,确定本工程的建设规模为:拟建学校污水处理厂一期规模为500吨/日。

四、污水处理厂厂址论述 某市污水处理厂厂址选择主要考虑以下两个原则:

污水处理厂的位置符合城市规划,原理学校水源地,并与周边有一定的防护带,接近收纳水体,少占良田。

污水厂应位于流域的下游,尽量利用坡度使污水自流到污水处理厂。

根据以上原则,学校污水处理厂拟建于学校南部南面。东南紧邻排污渠,西边为农田,地形开阔,地势由西北向东南倾斜,地处学校水源地的下游,且是学校所有污水的必经之地。水、电、路均方便,符合建厂条件。

五、污水、污泥处理工艺选择

污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的水质指标能否稳定可靠地达到处理要求、运行管理是否方便、建设费用和运行费用是否节省,以及占地和能耗指标是否优化,因此,污水处理工艺方案的选择是污水处理厂成功与否的关键。

污水处理工艺的选择应根据设计进水水质、处理程度要求、用地面积和工程规模等多因素进行综合考虑,各种工艺都有其适用条件,应视工程的具体条件而定。

选择合适的污水处理工艺,不仅可以降低工程投资,且有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的常年运行费用,保证出厂水水质。

污水可生化性分析

污水处理方法大致可用生化法,由于生化法更经济、更环保的原因成为规模较大的城市污水处理厂污水处理的首选方法。如若满足生化处理条件,学校污水处理厂的污水处理也应该选择生化法。

一般而言,污水采用方法脱氮除磷处理时需要满足以下条件:

城市污水可生化与生物脱氮除磷标准

BOD5/CODcr

BOD5/CODcr是判定污水可生化性是否可行的最简便易行和最常用的方法。一般认为BOD5/CODcr>0.45时可生化性较好,BOD5/CODcr>0.3时为可生化,BOD5/CODcr<0.3时为较难生化,BOD5/CODcr<0.25时为不易生化。

BOD5/TN(即C/N)

C/N比值是判定能否有效生物脱氮的重要指标。从理论上讲,C/N≧2.86就能进行脱氮,但一般认为,C/N≧3.0时才能有较高的脱氮效率。

BOD5/TP

BOD5/TP比值是判别能否生物除磷的主要指标。进水中的BOD5是作为营养物供除磷菌活动的基质,故BOD5/TP是衡量能否达到除磷的重要指标,一般认为该值要大于20,比值越大,除磷效果就越明显。5污染物的去除

5.1 SS的去除

污水中SS的大部分去除主要靠沉淀作用,进一步的去除靠过滤。污水中的无机颗粒和大尺度的有机颗粒靠自然沉淀左右就可以去除,小尺度的有机颗粒靠微生物降解左右去除,而小尺度的无机颗粒(包括尺度大小在胶体和亚胶体范围内的无机颗粒)则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀被去除。

污水处理厂出水中悬浮物浓度不仅涉及到出水SS指标,还因为组成出水悬浮物的主要是活性污泥絮体,其本身的有机成分就很高,因此对出水的BOD5、COD等指标也有着很大的影响,所以控制污水处理厂出水的SS指标是最基本的,也是很重要的。

为了降低出水中的悬浮物浓度,应在工程中采取适当的措施,如采用适当的污泥负荷(F/M值)以保保持性污泥的凝聚及沉降性能,投加药剂,采用较小的沉淀池表面负荷、采用较低的出水堰负荷,充分利用活性污泥悬浮层的吸附网络作用以及增加过滤环节等。在污水处理方案选用合理、工艺参数取值合理,单体设计优化的条件下,完全能够使出水SS达到设计要求。

5.2 BOD5的去除

污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附和代谢作用,然后对污泥和水进行分离来完成的。活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另外一部分有机物进行分解代谢以便或得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易讲解有机物)直接进入细胞内被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质。根据有关资料,在污泥负荷0.15kgBOD5/kgMLSS.d以下且同时生化除磷脱氮时,就很容易使得出水BOD5达到要求。 5.3 CODcr的去除

污水中CODcr去除的原理与BOD5基本相同。CODcr的去除率取决于塬污水的可生化性,它与城市污水的组成有关。

对于那些主要以生活污水及其成分与生活污水相近的工业废水组成的城市污水,这种城市污水的BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水CODcr值可以控制在较低水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,或BOD5/CODcr比值较小的城市污水,其污水的可生化性较差,处理后污水中剩余的CODcr会较高,要满足出水CODcr≤100mg/L有一定难度。

5.4氮的去除

氮在水体中是藻类生长所需的营养物质,容易引起水体的富营养化,因此氮是污水处理厂出水的控制指标之一。

污水脱氮方法主要有生物脱氮和物理化学脱氮两大类。目前生物脱氮是主体,也是城市污水处理中经济和常用的方法。物理化学脱氮主要是折点氯化法、选择性离子交换法、空气吹脱法等。国外从六十年代开始对污水脱氮的方法进行了大量的研究,结果认为物理化学法脱氮从经济、管理等方面均不适宜在大中型城市污水处理厂中使用,因此,本工程以生物脱氮法为主。

氮是蛋白质不可缺少的组成部分,因此广泛存在于城市污水中。在原污水中,氮以NH3-N及有机氮的型式存在,这两种形势的氮合在一起称为凯氏氮,用TKN表示。而污水中的NO3 — 和NO2—量很少。

氮也是构成微生物的元素之一,一部分进入细胞体内的氮将随剩余污泥一起从水中去除,这部分氮量占所去除的BOD5的5%。

生物除氮是通过硝化、反硝化过程实现。硝化过程为好氧过程,在有机物贝氧化的同时,污水中的有机氮也被氧化成氨氮,并且在溶解氧充足、泥龄足够厂的情况下被进一步氧化成

硝酸盐,其反应方程式如下:

NH4++1.5O2----NO2—+2H++H2O NO2—+0.5O2 +NO3—

第一步反应靠亚硝酸菌完成,第二步反应靠硝化菌完成,总的反应为:

NH4++2O2-------NO3—+2H++H2O

经过好氧生物处理后的污水,其中大部分的凯氏氮都被氧化成为硝酸盐(NO3—),反硝化菌在溶解氧浓度极低或缺氧情况下可以利用硝酸盐中氮作为电子受体,氧化有机物,将硝酸盐中的氮还原成氮气(N2),从而完成污水的脱氮过程,通常称之为反硝化过程。反硝化菌的生长主要在缺氧条件下进行,并且要有充足的碳源提供能量,才可以促使反硝化作用顺利进行。

由此可见,要达到生物脱氮的目的,完成硝化是先决条件。因为硝化菌属于自养菌,其生长率µs明显小于异养菌的生长率µh,生物脱氮系统维持硝化的必要条件µs≧µh,即系统必需维持在较低的污泥负荷条件下运行,使得污泥的泥龄大于维持硝化所需要的最小泥龄。根据大量的实验数据和运转实例,设计污泥负荷≤0.15kgBOD5/kgMLSS.d时,就可以达到硝化及反硝化的目的;污泥负荷≤0.11kgBOD5/kgMLSS.d时,就可以使出水氨氮浓度不高于5mg/L,TN浓度不高于15mg/L。

5.5磷的去除

将磷从污水中去除,可以采用化学法,也可以采用生物法。常规二级处理工艺磷的去除率仅为12~19%,达不到本工程的要求。

化学除磷主要是向污水中投加药剂,使药剂与水中溶解性磷酸盐形成不溶性磷酸盐沉淀物,然后通过固液分离将磷从污水中去除。固液分离可以单独进行,也可以与除沉污泥和二沉污泥的排入相结合。按工艺流程中化学药剂投加点的不同,化学沉淀除磷工艺可分为前置沉淀、同步沉淀和后置沉淀三种类型。前置沉淀的药剂投加点是除池前,形成的沉淀物与除沉污泥一起排除;同步沉淀的药剂投加点在曝气池中,曝气池出水处或在二沉池的进水处,形成的沉淀物与剩余污泥一起排除;后置沉淀的药剂投加点设在二沉池之后的混合池中,形成的沉淀物通过另设的固液分离装置进行分离。

化学除磷的药剂主要有铁盐、铝盐和石灰。

以硫酸铝和三氯化铁、硫酸亚铁混凝剂为例,金属盐与水中的磷酸盐的反应可以表示如下:

硫酸亚铁混凝剂: 3Fe2++2PO43-=Fe(PO4)2 三氯化铁混凝剂:

主反应:FeCl3+PO43-----FePO4 +3Cl-

副反应:2FeCl3+3Ca(HCO3)2----2 Fe(OH)3

+3CaCl2 + 6CO2 硫酸铝混凝剂:

主反应:Al2+(HSO4)3.14H2O +2PO43-----2 AlPO4 +3SO42-+ 14H2O

副反应:Al2+(HSO4)3.14H2O +6HCO3-----2 Al(OH)3 +3SO42-+ 14H2O +6CO2

可见,铁盐和铝盐均能与磷酸跟离子(PO43-)作用生成难溶性的沉淀物,通过去除这些难溶性沉淀物去除水中的磷。

按照德国规范ATV-A131的规定,一般去除1kg的磷需要投加2.7kg铁或1.3kg铝。对特定的污水,金属盐投加量需通过试验确定,进水TP浓度和期望的除磷率不同,相应的投加量也不同。

化学除磷方法的泥产量将增加,仅由沉淀剂与磷酸根和氢氧根结合生成的干泥量为2.3kgTs/kgFe或3.6kgTs/kgAl,除此之外,还要考虑附带的其他沉淀物,因此,在实际应用中按每kg用铁量产生2.5kg污泥或每kg用铝量产生4.0kg污泥来计算泥量。

在初沉池投加化学药剂,初沉池产泥量将增加50~100%,如设后续生物处理,则全厂污泥量增加60~70%;在二沉池投药,活性污泥量增加35~45%,全厂污泥量将增加10~25%。因此,化学药剂的投加使沉淀污泥的产量增加、浓度降低、污泥体积增大,使污泥处理的难度增加。采用化学除磷时还应考虑污泥处理与处置的费用。

生物除磷是污水中的聚磷菌在厌氧环境并有充足营养的条件下,受到压抑而释放出体内的磷酸盐,产生能量以吸收快速降解有机物,并转化为PHB(聚β烃丁酸)储存起来。当这些聚磷菌进入好氧条件下时就讲解体内储存的PHB产生能量,用于细胞的合成和过量吸磷,形成高磷浓度污泥,随剩余污泥一起排出系统,从而达到除磷的目的。生物除磷的优点在于不增加剩余污泥量,处理成本较低。缺点是未了避免剩余污泥中的磷再次释放,对污泥处理工艺的选择有一定的限制。在厌氧阶段释放1mg的磷吸收储存的有机物,经好氧分解后产生的能量用于细胞合成、增殖,能够吸收2~2.4mg的磷。因此磷的吸收取决于磷的释放,而磷的释放取决于污水中存在的课快速降解的有机物的含量,有机物与磷的比值越大,除磷效果就越好。一般的活性污泥法,其剩余污泥中的含磷量为1.5~2%,采用生物除磷工艺的剩余活性污泥中磷的含量可以达到传统活性污泥法2~3倍,在设计中往往采用2~4%。

生物除磷工艺的前提是聚磷菌必需在厌氧条件下优势增长,而后进入好氧阶段才能增大磷的吸收量。因此,污水除磷的处理工艺必需在曝气池前段设置厌氧段,并对污泥中糖的含量进行控制。生物除磷工艺对磷的去除可以达到出水含磷1.0mg/L以下;辅以化学除磷的话,可以保证出水水中磷浓度不高于0.5mg/L。生物脱氮除磷基本原理

国外从六十年代开始系统地进行了脱氮除磷的物理处理方法研究,结果认为物理法的缺点是耗药量打、污泥多、运行费用高等。因此,城市污水处理厂一般不推荐采用。从七十年代以来,国外开始研究并逐步采用活性污泥法生物脱氮除磷。我国从八十年代开始研究生物脱氮除磷技术,在八十年代后期逐步实现工业化流程。目前,常用的生物脱氮除磷工艺有A2/O法、SBR法、氧化沟法等。

生物脱氮原理

生物脱氮是利用自然界氮的循环原理,采用人工方法予以控制,首先,污水中的含氮有机物转化成氨氮,而后在好氧条件下,由硝化菌左右变成硝酸盐氮,这阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮变成氮气逸出,这阶段称为缺氧反硝化。整个生物脱氮过程就是氮的分解还原反应,反应能量从有机物中获取。在硝化和反硝化过程中,影响其脱氮效率的因素是温度、溶解氧、PH值以及碳源,生物脱氮系统中,硝化菌增长速度较缓慢,所以,要有足够的污泥泥龄。反硝化菌的生长主要是在缺氧条件下进行,并且要用充裕的碳源提供能量,才可促使反硝化作用顺利进行。

由此可见,生物脱氮系统中硝化与反硝化反应需要具备如下条件:

硝化阶段:足够的的溶解氧,DO值在2mg/L以上,合适的温度,最好在20℃,不能低于10℃,足够长的污泥泥龄,合适的PH条件。

反硝化阶段:硝酸盐的存在,缺氧条件DO值在0.2mg/L左右,充足碳源(能源),合适的PH条件。

生物脱氮过程如图所示。(1)生物除磷原理

磷常以磷酸盐(H2PO4-、HPO42-和H2PO43-)、聚磷酸盐和有机磷的形式存在于废水中,生物除磷就是利用聚磷菌,在厌氧状态释放磷,在好氧状态从外部摄取磷,并将其以聚合形态储藏在体内,形成高磷污泥,排出系统,达到从废水中除磷的效果。

生物除磷主要是通过排出剩余污泥而去除磷的,因此,剩余污泥多少将对除磷效果产生影响,一般污泥龄短的系统产生的剩余污泥量较多,可以取得较高的除磷效果。有报道称,当泥龄为30d时,除磷率为40%,泥龄为17d时,除磷率为50%,而当泥龄降至5d时,除 含氮有机物

NH4+—N NH3-—N N2 磷率达到87%。

大量的试验观测资料已经完全证实,再说横无除磷工艺中,经过厌氧释放磷酸盐的活性污泥,在好氧状态下有很强的吸磷能力,也就是说,磷的厌氧释放是好氧吸磷和除磷的前提,但并非所有磷的厌氧释放都能增强污泥的好氧吸磷,磷的厌氧释放可以分为两部分:有效释放和无效释放,有效释放是指磷被释放的同时,有机物被吸收到细胞内,并在细胞内储存,即磷的释放是有机物吸收转化这一耗能过程的偶联过程。无效释放则不伴随有机物的吸收和储存,内源损耗,PH变化,毒物作用引起的磷的释放均属无效释放。

在除磷系统的厌氧区中,含聚磷菌的会留污泥与污水混合后,在初始阶段出现磷的有效释放,随着时间的延长,污水中的易降解有机物被耗完以后,虽然吸收和储存有机物的过程基本上已经停止,但微生物为了维持基础生命活动,仍将不断分解聚磷,并把分解产物(磷)释放出来,虽然此时释磷总量不断提高,但单位释磷量所产生吸磷能力随无效释放量的加大而降低。一般来说,污水污泥混合液经过2小时厌氧后,磷的释放已经甚微,在有效释放过程中,磷的释放量与有机物的转化量之间存在着良好的相关性,磷的厌氧释放可使污泥的好氧吸磷能力大大提高,每厌氧释放1mgP,在好氧条件下可吸收2.0~2.24mgP,厌氧时间加长,无效释放逐渐增加,平均厌氧释放1mgP,所产生的好氧吸磷能力降至1mgP以下,甚至达到0.5mgP。因此,生物除磷并非厌氧时间越长越好,同时在运行管理中要尽量避免PH的冲击,否则除磷能力将大幅度下降,甚至完全丧失,这主要是由于PH降低时,会导致细胞结构和功能损坏,细胞内聚磷在在酸性条件下被水解,从而导致磷的快速释放。

(2)污水生物脱氮除磷工艺类别

所有生物除磷脱氮工艺都包含厌氧、缺氧、好氧三个不同过程的胶体循环。按照构筑物的组成形式、运行性能以及运行操作方式的不同,又分为悬浮型活性污泥法和固着型生物膜法两大类,应用于城市污水厂的悬浮型活性污泥法污水处理工艺主要有三个系列:(1)氧化沟系列;(2)(2)A2/O系列;

(3)(3)序批式反应器(SBR)系列。各个系列不断地发展、改进,形成了目前比较典型的工艺有:A/O工艺,改良A2/O工艺、UCT工艺、改良UCT工艺、CARROUSEL-2000氧化沟工艺、双沟式DE氧化沟工艺、三沟式T型氧化沟工艺、VIP工艺、倒置A2/O工艺、ORBAL氧化沟工艺、CAST工艺、SBR工艺、CASS工艺、MSBR工艺等。应用于城市污水处理厂的固着型生物膜法工艺主要包括:(1)BAF生物滤池;(2)BIOFOR生物滤池。

除了上面所提到的城市生活污水处理厂的三大系列污水处理工艺外,目前国外采用了一种全新的先进工艺技术,深井曝气的高效好氧处理法,处理工艺名称称作VT工艺,是加拿大诺曼公司在原有深井曝气的基础上研究改进的一种全新的高效好氧活性污泥法水处理工艺。该工艺以其处理效果好、占地面积小、维修及与运行费用低以及环保等优势已经在西方国家大量采用,并取得了很好的经济效益和社会效益。氧化沟工艺系列

目前在国内外较为流行的氧化沟有:卡罗塞尔氧化沟、奥伯尔氧化沟、双沟式氧化沟、三沟式氧化沟。

氧化沟是活性污泥法的一种改进型,具有除磷脱氮功能,其曝气池为封闭的沟渠,废水和活性污泥的混合液在其中不断的循环流动,因此氧化沟又名“连续循环曝气法”。过去由于其曝气装置动力小,使池深及充氧能力收到限制,导致占地面积大,土建费用高,使其推广及运用收到影响。近十年来由于曝气装置的不断改进、完善及池型的合理设计,弥补了氧化沟过去的缺点。

卡罗塞尔氧化沟

卡罗塞尔氧化沟是荷兰DHV公司开发的。该工艺在曝气渠道端部装有低速表面曝气机。在曝气渠内用隔板分格,构成连续渠道。表曝机把水推向曝气区,水流连续经过几个曝气去后经堰口排出。为了保证沟中流速,曝气渠的几何尺寸和表曝机的设计是至关重要的,DHV公司往往要通过水力模型才能确定工程设计。最近DHV公司又开发了卡罗塞尔2000型,把厌氧/缺氧/好氧与氧化沟循环式曝气渠巧妙的结合起来,改变了原调节性差,除磷脱氮效果低的缺点,但水力设计更为复杂。卡鲁赛尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.0m,占地面积大,土建费用高。也有将卡鲁赛尔氧化沟池深设计为6m或更深的情况,但需采用潜水推流器提供额外动力。

(3)DE型氧化沟和T型氧化沟

双沟式(DE型)氧化沟和三沟式(T型)氧化沟是丹麦克鲁格公司开发的。DE型氧化沟为双沟组成,氧化沟与二沉池分建,有独立的污泥回流系统,DE型氧化沟可按除磷脱氮(或脱氮)等多种工艺进行。双沟式氧化沟是由两个容积相同,交替进行的曝气沟组成。沟内设有转刷和水下搅拌器,实现硝化过程,由于周期性的变换进、出水方向(需启闭进出水堰门)和变换转刷和水下搅拌器的运行状态,因此必需通过计算机控制操作,对自控要求较高。三沟式氧化沟集曝气沉淀于一体,工艺更为简单。三沟胶体进水,两外沟交替出水,两外沟分别作为曝气或沉淀交替运行,不需设二沉池和回流污泥设备,同DE型氧化沟相同,需要的自动化程度高。由于这两种氧化沟采用转刷曝气,池深较浅,占地面积大。双沟式和三沟式由于各沟交替进行,明显的缺点是设备利用率低,三沟式的设备利用率只有58%,设备配置多,使一次性设备投资大。

(4)奥伯尔氧化沟

奥伯尔氧化沟是氧化沟类型中的重要形式,此法起初是由南非的修斯曼构想,南非国家水研究所研究和发展的,该技术转让给美国的Envirex公司后得到的不断的改进及推广应用。

奥伯尔氧化沟是椭圆形的,通常有三条同心曝气渠道(也有两条或更多条渠道)。污水通过淹没式进水口从外沟进入,顺序流入下一条渠道,由内沟道排出。

奥伯尔氧化沟具有同时硝化、反硝化的特性,在氧化沟前面增加一座厌氧选择池,便构成了生物除磷脱氮系统。污水和回流污泥首先进入厌氧选择池,停留时间约1小时,在厌氧池中完成磷的释放,并改善污泥的沉降性,然后混合液进入氧化沟内进行硝化、反硝化,实现除磷脱氮。

奥伯尔氧化沟的缺点是池深较浅,一般为4.3m左右,占地面积交大,因为池形为椭圆形,对土地的有效利用率较差。

综上所述,氧化沟具有池深浅,占地面积大的缺点;又因采用表面曝气,具有充氧效率较低的缺点

(5)A2/O工艺系列 

1.传统A2/O工艺

A2/O工艺是一种典型的除磷脱氮工艺,其生物反应池由ANAEROBIC(厌氧)、ANOXIC(缺氧)和OXIC(好氧)三段组成,其特点是厌氧、缺氧和好氧三段功能明确,界限分明,可根据进水条件和出水要求,人为地创造和控制三段的时空比例和运转条件,只要碳源充足(TKN/COD≤0.08或BOD/TKN≧4),便可根据需要达到表较高脱氮率。

常规生物脱氮除磷工艺呈厌氧(A1)/缺氧(A2)/好氧(O)的布置型式。该布置在理论上基于这样一种认识,即:聚磷微生物有效释磷水平的充分与否,对于提高系统的除磷能力具有极端重要的意义,厌氧区在前可以使聚磷微生物优先获得碳源并得以充分释磷。常规A2/O工艺存在以下三个缺点:

(1)由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响;(2)由于缺氧区位于系统中部,反硝化在碳源分配上居于不利位置,因而影响了系统的脱氮效果;(3)由于存在内循环,常规工艺系统所排放的剩余污泥中实际只有一少部分经历了完整的放磷、吸磷过程,其余则基本上未经厌氧状态而直接由缺氧区进入好氧区,这对于系统除磷是不利的。改良A2/O工艺

为了解决A2/O工艺的第一个缺点,即由于厌氧区居前,回流污泥中的硝酸盐对厌氧区产生不利影响,改良A2/O工艺在厌氧池之前增设缺氧调节池,来自二沉池的回流污泥和10%左右的进水进入调节池,停留时间为20~30min,微生物利用约10%进水中有机物去除回流硝态氮,消除硝态氮对厌氧池的不利影响,从而保证厌氧池的稳定性,保证除磷效果。

该工艺简便易行,在厌氧池中分出一格作为回流污泥反硝化池即可。生产性试验结果表明,该工艺的处理效果与改良的UCT相同甚至优于改良UCT,并节省一个回流系统。UCT工艺

该工艺与A2/O工艺的区别在于,回流污泥首先进入缺氧段,而缺氧段部分出流混合液再回流至厌氧段。通过这样的修正,可以避免因回流污泥中 二沉池

10%调节池

缺氧池

厌氧池

好氧池

出水 的NO3-N回流至厌氧段,干扰磷的厌氧释放,而降低磷的去除率。回流污泥带回的NO3-N将在缺氧段中被反硝化。当入流污水的BOD5/TKN或BOD5/TP较低时,较适用UCT工艺。

2.MUCT工艺

该工艺是在UCT工艺的基础上,将缺氧段一分为二,形成两套独立的内回流。因而,MUCT是UCT的改良工艺。进行这样的改良,与UCT相比有两个优点:一是克服UCT工艺中不易控制缺氧段的停留时间,二是避免控制不当,DO仍会影响厌氧区。MUCT工艺缺点主要有:

(1)MUCT工艺比传统A2/O工艺多了一级污泥回流,因此系统的复杂程度和自控要求有所提高,耗能有所增加。

(2)设两个单独的缺氧池,一座缺氧池专门用于去除外回流带来的硝酸盐,增加了缺氧池体积。

(3)与A2/O工艺类似,剩余污泥只有一部分经历了完整的放磷、吸磷过程,部分直接经缺氧、好氧后沉淀。

(4)与A2/O工艺类似,反硝化在碳源分配上处于不利地位,影响系统的脱氮效果。倒置A2/O工艺

为了克服上述各个工艺流程的几大缺点,产生了倒置A2/O工艺。

为避免传统A2/O工艺回流硝酸盐对厌氧池放磷的影响,通过吸收改良A2/O工艺优点,将缺氧池置于厌氧池前面,来自二沉池的回流污泥和30~50%的进水,50~150%的混合液回流均进入缺氧段,停留时间为1~3h。回流污泥和混合液在缺氧池内进行反硝化,去除硝态氮,再进入厌氧段,保证了厌氧池的厌氧状态,强化除磷效果。由于污泥回流至缺氧段,缺氧段污泥浓度较好氧段高出50%。单位池容的反硝化速率明显提高,反硝化作用能够得到有效保证。再根据不同进水水质,不同季节情况下,生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化,调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例,反硝化作用能够得到有效保证,系统中的除磷效果也有保证。

分点进水倒置A2/O工艺采用矩形的生物池,设缺氧段、厌氧段及好氧段,用隔墙分开,采用推流式。缺氧段、厌氧段设置水下搅拌器,好氧段设微孔曝气系统。为能达到硝化阶段,选择合理的污泥龄。

SBR工艺系列 

3.MSBR(改良型SBR)

MSBR是80年代后期发展起来的技术,目前其中的专利技术归美国芝加哥附近的Aqua AEROBIC SYSTEM,Inc所有。MSBR是连续进水、联系出水的反应器,其实质是A2/O系统后接SBR,因此具有A2/O的生物除磷脱氮功能和SBR的一体化、流程简洁、控制灵活等优点

现将MSBR系统的与运行原理简介如下:污水进入厌氧池,回流活性污泥在这里进行充分放磷,然后污水进入缺氧池进行反硝化。反硝化后的污水进入好氧池,有机物在这里被好氧降解、活性污泥充分吸磷后再进入起沉淀作用的SBR池,澄清后的污水被排放,此时另一边的SBR在1.5Q回流量的条件下进行起反硝化、硝化,或起静置作用。回流污泥首先进入浓缩区进行浓缩,上清液直接进入好氧池,而浓缩污泥则进入缺氧池,一方面可以进行反硝化,另一方面为先消耗掉回流浓缩污泥中的溶解氧和硝酸盐,为随后的厌氧放磷提供更为有力的条件。在好氧池与缺氧池之间有1.5Q的回流量,以便进行流分的反硝化

由其工作原理可以看出,MSBR是具有同时进行生物除磷及生物脱氮的污水处理工艺。采用MSBR工艺时需要注意以下几个问题:

① 设备的利用率低,这是SBR系列工艺的通病,MSBR工艺虽然经多次改进,设备的利用率仍仅有74%。

② 污水厂工程成功业绩欠缺,特别是大型污水厂采用MSBR工艺的更少。

③ MSBR工艺中的污泥浓缩池,工艺计算中要求在30分钟内将污泥浓度提高

近3倍(例如从2.4g/L浓缩到7g/L),由于浓缩池底部布置欠妥,污泥堆积无法避免,因此池内MLSS浓度无法平衡。

④ 进入好氧池有4Q,其中1.5Q回流至缺氧池,1.5Q通过SBR池回流至污

泥浓缩池,1.0Q通过SBR池沉淀排出,因此好氧池内流向比较紊乱,如何控制1.0Q从沉淀段排出较难。

⑤ MSBR工艺各池传动机械设备多,相互之间回流泵多,对控制系统依赖性大,如果自控系统中某一部分出故障时,将导致全厂运行困难。

4.CASS工艺

CASS工艺是于1968年由澳大利亚开发的一种间歇运行的循环式活性污泥法,是SBR 缺氧

工艺的一种变型。1976年建成了世界上第一座CASS工艺的污水处理厂,随后,在日本、加拿大、美国和澳大利亚等得到了广泛推广应用。目前,在全世界已建成投产了300多座CASS工艺污水处理厂。1986年,美国环保局正式将该工艺列为革新技术。1988年,在计算机技术的支持下,使该工艺进一步得到发展和推广,成为目前计算机控制系统非常先进的生物脱氮除磷工艺。

CASS生物池由选择区和主反应区两部分组成。污水连续不断地进入选择区,微生物通过酶的快速转移机理,迅速吸附污水中约85%左右的可溶性有机物,经历一个高负荷的基质快速增长过程,对进水水质、水量、PH值和有毒有害物质起到较好的缓冲作用,污水再通过隔墙底部的连接口进入主反应池,经历一个较低负荷的基质降解过程,并完成泥水分离。

CASS工艺的运行模式与传统SBR法类似,由进水、反应、沉淀和出水及必要的闲置等五个阶段组成。从进水至出水结束作为一个周期,每一过程均按所需的设定时间进行切换操作,其每一个周期的循环操作过程如下:

① 充水/曝气

在曝气时同时充水,充水/曝气时间一般占每一循环周期的50%,如采用4小时循环周期,则充水/曝气为2小时。② 沉淀

停止进水和曝气,沉淀时间一般采用一小时,形成絮凝层,上层为清液。高水位时MLSS约为3.0~4.0g/L,沉淀后可达到10g/L。

③ 撇水

继续停止进水和曝气,用表面撇水器排水,撇水器为整个系统中的关键设备,撇水器根据事先设定的高低水位由闲置开关控制,可用变频马达驱动,有防浮渣装置,使出水通过无渣区经堰板和管道排出。

④ 闲置

在实际运行中,撇水所需时间小于理论时间,在撇水器返回初始位置三分钟后即开始为闲置阶段,此阶段可充水。

在CASS系统中,一般至少设两个池子,以使整个系统能接纳连续的进水,因此在第一个池子及西宁沉淀和撇水时,第二个池子中进行充水/曝气过程,使两个池子交替运行。为防止进水对沉淀的干扰和出水水质的影响,一般在沉淀和撇水时须停止进水和曝气,在设有四个CSAA池子的系统中,通过选择各个池子的循环过程可以产生连续的近出水。

(7)VT深井曝气工艺系列 

1.VT工艺简介

VT污水处理系统是目前最先进的高效好氧活性污泥法污水处理工艺技术之一。它采用的是一个潜置在水下的深井反应器,VT技术与其它深井反应器技术最主要不同之处是其反应器经重新设计,将三个分离的处理区块合在一起,从而显著的减少占地面积、投资成本,节省能耗、运行费用也大大降低。 反应器安装

VT反应器采用传统的钻挖工程施工技术,即可安装VT反应器,通常是75米到110米深,井的直径通常是0.7米到6米,所占面积仅为传统的曝气池占地面积的一个零头,耗气量仅为传统耗气量的10%。

2.VT工艺的处理流程

① 启动阶段,空气通过进流管进入混合区上部,由于水体中的气泡和溶解氧形成一个密度梯度,从而导致整个一级处理区实现循环。

② 这个循环简历并稳定后,将空气进入点移到混合区的下部,将待处理的污水则通过进流管进入反应器中并进行循环,其进流管在进气口的上方。

③ 由于水的压力和深度很大,根据亨律定律,可以保证水中的高氧气传导速率和混合液中具有很高的溶解氧,从而有效保证一级处理区和二级处理区所需要的溶解氧。一级处理区内反应速率很高,大部分有机物在此得到氧化分解。

④ 循环液沿井壁上升至反应器顶部气液分流罐,循环液中的废气可由此进入大气。去掉这些微生物呼吸作用产生的气体,对于防止这些废气重新进入系统而影响空气动力学效率是非常必要的。

⑤ 混合区中比例很小的一部分从混合区进入下部二级处理区,这个区域溶解氧含量很高,停留时间长,可使残留的BOD得到深度氧化。同时,该区域的饱和溶解氧也有利于促进后续气浮澄清池中的固液分离。

⑥ 经深度处理的混合液体以极快的速率(2m/s)进入气浮澄清池,以保证其中的沙砾和固体物质不会沉积于反应器底部。在混合液向上运动过程中,压力迅速降低,形成了充分充氧的低密度的絮体。絮体在气浮澄清池中得以有效分离后,产生浓缩生物污泥,浓缩污泥含水率可达到96%,所以在后续不需要设污泥浓缩池或进行污泥预浓缩,气浮后的水达标排放。

3.VT工艺的优点

VT技术与传统的活性污泥法技术相比,如氧化沟工艺、CAST工艺、A2/O工艺等,具有以下优点:

① 与传统工艺相比,VT工艺的运行费用要低很多,通常只有传统活性污泥工艺的一半以下。去除每公斤BOD耗电小于0.8度,对常规城市污水而言,没处理1吨污水耗电0.1度左右,较低的运行费用主要有以下几个方面的原因:

高的氧转移率和低曝气量:传统工艺的氧转移率一般为15%左右,而VT工艺由于反应器深度达100m深左右,大大提高了氧的溶解度,同时通过技术革新,污水与空气的接触时间比深井曝气大为延长,所以转移效率大为提高,最高可达86%,在CHVERON REFINERY污水处理厂中,通过现场测试发现,原所注入空气中含氧为21%,在反应器顶部所排放的废气中,其含氧为3~4%,二氧化碳含量则达到18%左右,说明氧的转移率达到近90%,所需的气量为传统工艺的15%,即约1/6,而在供应同样空气的情况下考虑压力因素,电耗将高3倍,二者合一综合考虑,VT工艺比传统污水处理工艺节省电耗58%。此工艺不但氧转移效率高,而且高压空气的利用也十分巧妙,压缩空气在充氧的同时,还完成了混合液的推流作用,保证混合液按工艺设计要求进行环流和潜流,确保污水在反应器的反应时间及去除效率。因此,本工艺实际上是一气多用:即充氧、混合液的推流、搅拌、泥水分离、污泥浓缩及污泥回流。其节能效果是目前任何工艺无法相比的。

重力污泥回流系统:VT工艺污泥回流量同常规污水处理工艺相当,但是VT工艺由于其自身的特殊结构和特征,充分利用水力学条件,VT工艺的出水重力流到气水分离池实现泥水分离(不需添加任何药剂),分离出来的污泥回流也可以实现重力回流,从而降低运行费用。

较低的人工管理费用和维修费用:整个VT系统采用先进的自动控制技术,可实现无人值守,在CHVERON REFINERY污水处理厂中,日常操作人员仅为3人,夜班无人值守。同时在整个VT系统中无活动部件和易损耗件,所需维护的仅仅是空压机,所以大大降低日常维护和维修工作量,核心设施的使用寿命可达到20年以上或更久,从而大大降低折旧费用。

② 采用传统工艺进行污水处理时,整个厂区产生很大的异味,主要是曝气池中产生的,对周边环境的影响交大,一方面造成工作环境较为恶劣,同时也影响周边环境的开发利用,所以目前很多城市污水处理厂都建在远离城市的郊区,造成管理费用大为增加。而VT污水处理工艺由于其具有很高的氧转移率,从而需要的空气量为传统工艺的15%,同时,和传统工艺相比,没有开放的曝气池,而反应器的开放面积很小,为传统工艺的1/20左右,对污水的处理过程基本上都发生在地底下,所以,向大气中释放的废气都是最少或难以察觉到的,而传统的曝气工艺排放到大气中的VOC可高达废水中总VOC的60%,这对厂区的工作环境和周边地区的大气环境会造成明显的不良影响。

同时由于反应器的面积小,系统结构非常紧凑,所需的空间和占地面积很小,生化反应区通常只有传统工艺的20%。如需进一步减少异味可以很容易将反应器的废气收集起来进行异味处理,同时如果考虑美观或与周边环境相协调的话,可以将整个系统放置在封闭的建筑物内,美观整洁。

③ 由于所需的曝气程度较低,从而大大减少了运行过程中泡沫的产生,这对污水处理效率提高和设备养护极为有益。

④ 系统的防漏钢壳和灌浆水泥反应器外壳可有效防止地面水污染,而这正是传统曝气池所经常遇到又难以很好解决的问题。

⑤ 抗冲击负荷能力强,能适应废水流量的变化。

4.VT主要经济技术指标如下: 

BOD去除率≧95%;

出水BOD小于15mg/L,SS小于15mg/L;

去除每公斤BOD耗电≤0.8度。对城市污水而言,每处理1吨水耗电0.1度左右; 

占地面积仅为传统污水处理工艺的10—20%。

5.污水处理工艺选择

从上述各种工艺的特点分析来看,每种工艺各有优缺点,均可实现污水脱氮除磷的目的。考虑到本工程的具体情况,从上述各种工艺中初步筛选出“改良A2/O工艺”、“CASS工艺”和“VT工艺”三个选择方案,进行详细的技术经济比较,从中推荐一个适合本工程的最佳方案。

6.尾水消毒方案

6.1尾水消毒的必要性

消毒是水处理中的重要工序,早在2000年6月5日由建设部、国家环境保护总局、科技部联合发出的“关于印发《城市污水处理及污染防治技术政策》的通知”建城【2000】124号中规定为保证公共卫生安全,防治传染性疾病传播,城市污水处理设施应设置消毒设施。新排放标准颁布后对污水厂尾水消毒有了更严格的规定,根据出水水质,必需采用适当的消毒方式杀灭污水中含有的大量细菌及病毒。6.2尾水消毒技术方案简述

消毒方法大体可以分为两类:物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。但目前最常用的还是化学试剂的化学方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒,常用的化学消毒剂有多种氧化剂(氯、臭氧、溴、碘、高锰酸钾等)、某些重金属离子(银、铜等)及阳离子型表面活性剂等。

其中,氯价格便宜,消毒可靠又有成熟经验,是应用最广泛的消毒剂。但最近人们发现采用加氯消毒也可以引起一些不良的副作用。如废水中含酚一类有机物时,有可能形成致癌化合物如氯代酚或氯仿等,水中病毒对氯化消毒也有较大的抗性,因此,目前还展开了对其他废水消毒手段的研究,如二氧化氯消毒,紫外线消毒等。在给水处理中,臭氧被认为是可替代氯的有前途的消毒剂。紫外线消毒技术为物理消毒方式的一种,具有广谱杀菌能力,无二次污染.6.3尾水消毒技术方案比选

本节将着重介绍在污水处理工程中得到广泛应用的液氯、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒技术。

6.3.1液氯消毒

在水溶液中,卤素(包括氯、溴及碘)是非常高效的消毒剂,其中,氯在污水消毒中应用的最为广泛。

在标准状况下,氯是一种淡淡的黄绿色的气体,在-34.5˚C,100Kpa的情况下,氯以透明的琥珀色的液态形式存在。液氯通常装在钢制的氯瓶中储存、运输、氯气的比重是空气的2.5倍,而液氯的比重为水的1.5倍,液氯蒸发非常快,通常1L液氯可蒸发成450L氯气,换句话说,1kg液氯约蒸发0.31m3氯气。

氯溶于水时,会生成次氯酸,次氯酸可以快速进入细胞膜,破坏细胞组织,从而起到杀菌消毒的作用。

氯作为一种强氧化性消毒剂,由于其杀菌能力强,价格低廉,使用简单,是目前污水消毒中应用最广泛的的消毒剂,已经积累了大量的实践经验。氯气消毒自1908年问世以来,随着而水质分析技术的不断完善和发展,科学家们对液氯消毒在水处理上的应用重新进行了评估和研究,发现氯气消毒具有以下缺点:

① 氯会与水中腐殖酸类物质反应形成致癌的卤代烃THMs;

② 氯会与酚类反应形成有怪味的氯酚;

③ 氯与水中的氨反应形成消毒效力低的氯胺,而且排入水体后对鱼类有危害; ④ 氯在PH值较高时消毒效率大幅度下降

⑤ 氯长期使用会引起某些微生物的抗药性。

有鉴于此,人们对其他的代用消毒剂产生了很大的兴趣并进行了广泛的研究,其中二氧化氯在最近几年更是引起了人们的几大关注。6.3.2二氧化氯消毒

二氧化氯于1881年首先由Hump Hry Dary用氯酸钾与硫酸反应时发现。1921年被用于纸浆的漂白。在水处理中应用始于1944年,当时美国的NiagaraFalls水厂为控制水中藻类繁殖与酚法染所产生的气味,率先使用二氧化氯或得成功。目前在欧美国家,二氧化氯在水厂中的使用已经日趋普遍。

二氧化氯(CLO2,分子量67.47)是一种黄绿色气体,具有与氯相同的刺激性气味,其沸点为11˚C,凝固点为-59˚C。二氧化氯的气体极不稳定,在空气中浓度为10%时就可能发生爆炸,在45~50˚C时会剧烈分解。二氧化氯的水溶液在较高温度与光照下会生成CLO2与CLO3,因此应在避光低温处存放。二氧化氯溶液浓度在10g/L以下时,基本没有爆炸的危险。

由上可知,二氧化氯的气体和液体都极不稳定,不能像氯气那样装瓶运输,只能在使用现场临时制备。研究表明,将二氧化氯吸收在含特殊稳定剂(如碳酸钠、硼酸钠及过氧化物)的水溶液中,制成稳定的二氧化氯溶液,浓度在2%~5%,该溶液可长期进行储存,无爆炸危险,使用也很方便。

在试验研究表明,二氧化氯对大肠杆菌、脊椎灰质炎病毒、甲肝病毒、兰泊氏贾第虫胞囊、尖刺贾第虫胞囊等均有很好的杀灭作用,效果优于自由氯。与氯不同,二氧化氯的一个重要特点是在碱性条件仍具有很好的杀菌能力。由于二氧化氯不会与氨反应,因此在高PH值的含氨的系统中可发挥很好的杀菌作用。而且二氧化氯对藻类也具有很好的杀灭作用。

二氧化氯与腐殖酸、富量酸和灰黄素作用都不会生成三氯甲烷,主要生成苯多羧酸、二元脂肪酸、羧酸基二羟乙酸、一元脂肪酸四类氧化产物,它们的至突变性比较低。

但应用二氧化氯消毒也存在一些问题,加入到水中的二氧化氯有50~70%转变为CLO2-与CLO3-,很多试验表明CLO2-与CLO3-对血红细胞有损害;对碘的吸收代谢有干扰,还会使血液胆固醇升高;使用二氧化氯消毒水有特殊的气味,据调查,这是由于从水中现出的二氧化氯与空气中的有机物反应所致。6.3.3臭氧消毒

臭氧是强氧化剂,臭氧氧化和氯化一样,既起消毒作用,又起氧化作用,但是臭氧的消毒能力和氧化性都比氯强,能氧化水中的有机物,并能杀死病毒、芽孢及细菌。臭氧都是在现场用空气或纯氧通过臭氧发生器制取,产率分别为1%~3%和2%~6%。

臭氧作为消毒剂的历史几乎和氯一样长,1906年法国尼斯的水厂首次使用臭氧对饮用水进行消毒,美国的工程师于20世纪70年代初开始用臭氧代替氯消毒污水。根据目前的研究可发现:

① 臭氧消毒反应迅速,杀菌效率高,同时能有效地去除水中残留的有机物、色、嗅、味等,受PH值、温度的影响很小。

② 臭氧能够减少水中THMs等卤代烷类消毒副产物的生成量。

③ 臭氧消毒可以降低水中总有机卤代物的浓度。

虽然臭氧消毒本身不产生卤代烷和总有机卤,但是生成的其他消毒副产物如醛、酮、醇等若经氯化,会产生三卤甲烷。据报道,在世界各种水体中已检测出的有机化合物共有2221种。臭氧能和多种有机物反应,生成一系列中间产物,大体可以分为有机副产物和无机副产物两大类。有机副产物以甲醛为代表,有报道说甲醛是致癌物质。最受关注的无机副产物是溴酸根,国际癌研究部门(IARC)将溴酸根分类为致癌性2B,即可能致癌物。因为臭氧在水中的溶解度极小,且易分解,稳定性差,几乎没有残余消毒能力,所以普遍将臭氧与其他消毒剂联合使用作为控制THMs等有害消毒副产物的优选方法。据1982年的报道,全世界采用臭氧化处理的水厂在1100座以上,其中用臭氧作唯一消毒剂的,除欧洲游少数外,美国和加拿大仅各有一座,其他都辅以氯或氯胺消毒,以保证水中的剩余消毒剂。另外由于臭氧稳定性差容易分解为氧气,故不能瓶装储存和运输,必需现场制备及时使用,设备投资大,电耗大,成本较高,运行管理比较复杂。6.3.4紫外线消毒

紫外线消毒用于水的消毒,具有消毒快捷,不污染水质等优点。因此近年来越来越受到人们的关注。紫外线污水消毒技术如今已被广泛应用于各类城市污水的消毒处理中,包括低质污水、常规二级生化处理后的污水、合流管道溢流废水和再生水的消毒。目前在世界各地已经有3000多家城市污水处理厂安装使用了紫外线污水消毒系统,这些污水消毒系统规模小的每天处理几千吨,大的每天处理上百万吨。紫外线技术在21世纪仍将是人们所关注的消毒技术之一。

水的紫外线消毒,是通过紫外线对水的照射进行的,是一个光化学过程。光子只有通过系统中分子的定量转化而被原子吸收后,才能在原子和分子中产生光化学变化。换句话说,若光没有被吸收则无效。当紫外线照射到微生物时,便发生能量的传递和积累,积累结果造 成微生物的灭活,从而达到消毒的目的。

通常,水消毒用的紫外线灯的中心辐射波长是253.7nm。紫外线消毒器的消毒能力是在额定进水量情况下对水中微生物的杀灭功能。

紫外线消毒也存在一些问题:

① 紫外线消毒法不能提供剩余的消毒能力,当处理水离开反应器之后,一些被紫外线杀伤的微生物在光复活机制下会修复损伤的DNA分子,使细菌再生。因此,要进一步研究光复活的原理和条件,确定避免光复活发生的最小紫外线照射强度、时间和剂量。

② 石英套管外壁的清洗工作是运行和维修的关键。当污水流经UV消毒器时,其中有许多无机杂质会沉淀、粘附在套管外壁上。尤其当污水中有机物含量较高时更容易形成污垢膜,而且微生物容易生长形成生物膜,这些都会抑制紫外线的透射,影响消毒效果。7尾水消毒方案的确定

本工程在污水处理工艺中要采用消毒技术来最终控制出水水质,通过对以上几种常见污水消毒方法的介绍和分析讨论,紫外线消毒在消毒过程中,不需要添加任何化学物质,不会在水体中产生或留下任何有毒物质,不产生二次污染,运行安全可靠,是取代传统化学消毒方法的主流技术。

结合本工程的出水水质要求不高的特点,设计采用模块化明渠式紫外线消毒装置。8.1污泥处理处置工艺方案

泥是城市污水处理后的必然副产物,是一种由有机残片、细菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体,除含有大量水分外,还含有有机物、重金属、盐类及少数病原体微生物和寄生虫卵等,若不进行科学处置将对环境造成新的二次污染。通常把污水处理厂污泥的稳定和脱水(一般脱水至含水率达70~80%)称作污泥的处理;将污泥的堆肥、填埋、干化、碳化和加热处理及最终利用,称为污泥的处置。在排水工程中,将改变污泥性质称为处理,而安排处路称为处置。我国污水处理厂的污泥处理工艺中,一般不包括污泥的处置。污水处理厂污泥处置费用昂贵,污泥处置费用约占污水处理厂总运行费用的20~50%。投资占污水处理厂总投资的30~40%。

8.2污泥处理处置的目的:

稳定化:经厌氧消化+机械脱水后的污泥,每公斤干固体中有机物含量为30~50%,为避 免因有机物的腐败变质造成二次污染,应进一步降低挥发性有机物的含量。

无害化:去除污泥中对人体或自然界有害的病菌、寄生虫卵、病毒及重金属等有害物质。减量化:进一步提高污泥的含固率,减少污泥最终处置前的体积,以降低污泥处理及最 终处置的费用。

资源化:尽可能的利用污泥中的有机物质或储藏的能量,以实现其资源价值。污泥处理工艺  8.3概述

污泥处理工艺的选择需要与污水处理工艺选择统筹考虑,同时,需要考虑到污泥的最终处置。

根据某市污泥处置规划,本工程污泥浓缩脱水后就近运送至旁边的垃圾填埋场填埋场进行填埋。

8.4本工程污泥污泥处理工艺的确定

由于本工程污水处理工艺采用生物脱氮除磷工艺,污泥龄较长,污泥性质较为稳定,可不进行消化,若采用消化处理,需增加消化池、加热、搅拌和沼气处理利用等一系列构筑物及设备,使投资增加。因此,不考虑设消化池,污泥直接进行浓缩、脱水。

8.5污泥浓缩脱水方案比较

污泥浓缩脱水一般有以下两种方式:

① 方案一:剩余污泥——重力浓缩池——储泥池——污泥脱水——外运。

② 方案二:剩余污泥——储泥池——机械浓缩、脱水——外运。污泥处理方案比较

表对以上两种方案进行了详细比较。由于本工程主要采用生物除磷,为了防止活性污泥在厌氧条件下再次放磷,剩余污泥在构筑物内的停留时间不宜过长,同时考虑到建造污泥浓缩池占地面积大,对环境影响大,因此推荐采用方案二机械浓缩脱水方案。

8.6污泥机械浓缩脱水机选型比较

从处理效果、工程投资、经营费用、运行维护、工程实例等各个方面综合比较,目前工程最常使用的机型为:带式压滤机和离心脱水机。主要有三种方式:

① 方式一:带式浓缩机+带式脱水机

设备价格合理、国内有生产并有成熟的运行经验,但该方式需要在浓缩后增加一储泥池及配套的投注设施,导致系统复杂化,且占地大,操作环境差。

② 方式二:浓缩、脱水一体机

设备紧凑、单一,无需中间过度,环境条件好,是污泥机械处理的首选模式。

③ 方式三:离心浓缩+离心脱水机

操作环境清洁、工人劳动强度小,药剂用量小,可连续运行,但设备价格昂贵、装机功率数大、噪音大,其他缺点同方式一(即污泥浓缩、脱水分体机的共同缺点)。

因此污泥浓缩脱水采用方式二“浓缩、脱水一体机”具有显著的优势。方式二“浓缩、脱水一体机”又可分为带式浓缩脱水一体机和离心浓缩脱水一体机。

带式浓缩脱水一体机国内引入较早,有较成熟的运行经验,其优点是价格较便宜,运行电耗较节省。缺点是需要一套冲洗设施和空气纠偏系统,运行管理较麻烦。

离心脱水一体机是最近几年才引进国内的一种技术先进的设备,目前主要靠进口,它的最大优点是操作卫生环境条件好,适宜于连续工作,体积小,占用空间小,不须冲洗设施,运行管理简便,药耗低,其缺点是设备费用高、装机容量大,电耗较高、噪音较大。

根据本项目情况,推荐采用离心浓缩、脱水一体机。8.7污泥处置工艺

国内外污泥处置方法主要有:填埋、焚烧、土地利用、场内场外储存、堆肥等。国外美国和英国以农用为主,欧洲以填埋为主,日本以焚烧为主。污水厂污泥的处置方法是各国十分关注的问题。在经济发达国家,污泥处置是极其重要的环节,其投资约占污水处理厂总投资的50~70%。据统计,我国用于污泥处置的投资约占污水处理厂总投资的20~50%,可以看出,我国的污泥处理处置已滞后于发达国家。8.7.1堆肥还田

污泥用于还田的关键是污泥中重金属和致病菌含量问题。美国联邦政府对城市污泥的土地利用有严格的规定,在《邮寄固体废弃物(污泥部分)处置规定》中,将污泥分为A和B两大类:经脱水、高温堆肥无菌化处理后,各项有毒有害物质指标达到环境允许的为A类,可作肥料、园林植土、生活垃圾填埋坑覆盖土等所有土地类型;经脱水或部分脱水简单处理的为B类污泥,只能林业用土,不能直接用于粮食作物耕地。

污泥的仓式堆肥是污泥在受控好氧条件下的生物稳定过程,可在密闭的仓室中进行或不密闭的结构中发生。它可做成多种型式(圆柱形或矩形的塔式、水平渠道、罐子或箱盒仓,或其他的构造)。污泥要与疏松剂混合搅拌,以促进生物过程的发生,分解有机物质,产生50~70˚C的温度——破坏致病菌,捂熟时进一步稳定和破坏致病菌。仓式堆肥与其他堆肥基本的不同点是仓式过程有机械化伴随,在一个或多个受限的构造内,仓式系统通常过程较短,比静式堆肥和条堆系统的停留时间短,因为它有更好的过程控制。8.7.2卫生填埋

污泥填埋投资少,容量大,见效快,通过将污泥与周围环境的隔绝,可以最大限度地避免污泥对公众健康和环境安全造成的威胁,但其占地面积较大。在未来一个时期内,填埋仍然是我国的污泥处置方式之一。

根据一项对填埋场的调查,在混合填埋场中,一般污泥的比例不超过5~7%。据有些资料报道,在混合填埋场中,当生物污泥与城市生活垃圾混合比例达到1:10时,填埋垃圾的物理、化学稳定改变过程将明显加快。

在技术方面,由于脱水后污泥含水率一般在75%以上,这一含水量通常不能满足填埋场的要求,垃圾填埋场不愿意接受污水处理厂的污泥。在德国,当脱水后的污泥和垃圾混合填埋时,要求污泥的含固率不小于35%,抗剪强度>25KN/m2,有时未来达到这一强度,必需投加石灰进行后续处理,这种处理增加了污泥处置的成本。

加入填充剂才能达到污泥填埋所需的力学指标,添加剂的加入缩短了填埋场的寿命;如果采用高干度脱水填埋工艺,脱水后污泥含水率在65%左右,一般可以直接填埋。8.7.3干化、炭化与焚烧

污泥干化、炭化逐步成为能够大规模稳定化、减量化、无害化和资源化处置的有效工艺之一,也是某些污泥最终处置的预处理方法。

污泥干化工艺类型:直接+热对流、间接+热对流+热传导。污泥干化是一种相对新型的应用技术。同焚烧熔融工艺相比,干化耗能少,处理费用低;同填埋和农用处置比,干化后污泥体积减少了4至5倍,储存方便,运输费用大幅降低,生物相也相当稳定,基本达到无恶臭、无病原菌,容易得到接受。

污泥炭化是污泥经800˚C左右的温度干馏形成。其生成物具有与木炭同样的物性,因此可以被广泛用于土壤改良剂、融雪剂、脱臭剂、燃料、脱水助剂等。即使是直接填埋碳化物,也可以因其减容化来延长处置地的使用时间。

污泥焚烧工艺成熟稳定、减量效果明显,且占地少,但其工程投资和运行费用相对较高,大型城镇群以及用地紧张地区比较适用。

国内率先使用污泥干化焚烧技术的是上海石洞口污水处理厂,设计规模40万吨每天,采用具有脱氮除磷功能的污水处理工艺,处理对象为城市污水,并有以化工、制药、印染废水为主的大量工业废水进入,产生的污泥量为64吨干泥每天,经脱水后含水率为70%,污泥体积为213m3每天。

考虑某市用地不是很紧张,经济不是很强的现实条件和污泥量迅速增长的的发展趋势,某市污水处理厂污泥的处置出路以农业堆肥、卫生填埋最为理想。9除臭工艺

随着人类生活水平的提高和公众环境意识的增强,城市污水处理厂的除臭问题正引起越来越多的关注。城市污水处理厂的臭气发生源主要是一些污水及污泥处理的构筑物。如格栅井、沉沙池、曝气池、浓缩污泥池、贮泥池和污泥脱水机房等。

污水处理厂臭气中的主要成分是硫化氢、氨和甲硫醇。从恶臭成分含量来看,氨最多,其次是硫化氢、甲硫醇。而硫化氢、甲硫醇的恶臭强度最高。不仅影响人的感官,而且有害健康。

为防止和避免污水处理厂臭味对周围居民生活的影响,一些发达国家先后制定了一些具体规定。我国随着国力的增强和环保意识的提高,也越来越重视城市污水处理厂的臭气处理问题,相应地制定了一些法律、法规和标准。如:《中华人民共和国大气污染防治法》、《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)、《环境空气质量标准》(GB3095-2001)、《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)、《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)。9.1臭气的来源与成份

9.1.1臭气的来源

污水处理厂产生臭气浓度较大的地方主要是污水前处理部分(格栅井、提升泵房集水池、细格栅及沉沙池)和污泥处理单元,生物池以及深度处理部分臭气浓度较低。

臭气的成分

9.1.2除臭工艺选择

臭气处理的方法可以分成吸收吸附法和燃烧法两种,而在污水处理厂除臭中常采用水清洗和药液清洗法、活性炭吸附法或生物滤池脱臭法,三种方法典型的处理结果如表

水清洗和药液清洗法除臭效果

活性炭吸附法除臭效果

生物滤池脱臭法除臭效果

上述三种方法中,活性炭吸附法效果最好,但活性炭有饱和期限,超过这一期限,就必需更换活性炭(进行活性炭再生),这种方法处理成本很高,常用于低浓度的臭气和脱臭的后处理。水清洗和药液清洗法必需配备较多的附属设施,如药液贮存装置、药液输送装置、排出装置等,运行管理较为复杂,与药液不反应的臭气较难去除,效率低,除臭效果远不如另外两种方法。

生物过滤脱臭法是将收集到的废气在适宜的条件下通过长满微生物的固体载体(填料),气味物质先辈填料吸附、吸收,然后被填料上的微生物氧化分解,将恶臭物质吸附吸收后转化为无毒害的CO2、HO2、H2SO4、HNO3等简单无机物,完成废气的除臭过程。微生物除臭过程分三步:

① 臭气同水接触并溶解到水中;

② 水溶液中的恶臭成分被微生物吸附、吸收,恶臭成分从水中转移至微生物体内;

③ 进入微生物细胞的恶臭成分作为营养物质为微生物所分解、利用,从而使污染物得以去除。生物除臭效果稳定可靠、成本低廉,目前已实现设备成套化、集约化,外形美观。因此,本工程采用生物滤池除臭法。

根据要求,本次污水厂除臭范围为某市污水处理厂全厂。从污水处理厂的臭气浓度分布来分析,除鼓风机房、深度处理提升泵房、除磷加药间、纤维快速滤池、紫外线消毒部分以外,其余生产构筑物均需要进行除臭。

本方案设计将产生臭味的构筑物进行加盖加罩,将臭气集中输送到生物滤池进行脱臭。

六、污水处理厂设计

(1)粗格栅、进水泵房 

1.粗格栅

粗格栅是污水处理厂第一道预处理设施,可去除大尺寸的漂浮物和悬浮物,以保护进水泵的正常运转,并尽量去掉那些不利于后续处理过程的杂物。工程中设几道自动清渣的机械格栅,渣耙循环运行,截流物经皮带输送机送入垃圾箱外运出厂。

本次粗格栅设计,选择了两种形式:钢丝绳格栅除污机和回转式固液分离机。钢丝绳格栅除污机国内外使用都很多,国内运转效果较好,性能稳定。国内该类产品质量及性能与进口设备相比差距较小。回转式固液分离机近年在国内使用较多,运转效果较好,但该设备水下运动部件较多,维护不易,并且对较大垃圾的清除不如钢丝绳格栅。这两种设备均能满足使用要求,但考虑到维护保养,运行效果及产品适用性等多因素,本次设计推荐采用钢丝绳格栅除污机。 2.进水泵房

污水进入污水处理厂后,须由污水泵提升至沉沙池,污水泵选型过去常采用干式污水泵。近年来潜污泵技术发展很快,型谱加宽,选择余地加大,应用日益增多。国内近年来不少污水处理厂都选用了潜污泵,建成后运行情况良好。归纳起来,潜污泵和普通干式污水泵相比有以下优点:

① 潜污泵不需单独设水泵间,直接安装在集水池里,污水进水泵房大多较深,省去水泵间可节省泵房土建费用20~40%。

② 目前潜污泵的效率已比较高,有些甚至高于干式污水泵,因此运行费用也较省。

③ 潜污泵大多采用自动耦合安装系统,安装、起吊方便。

本次设计推荐采用潜污泵。

(2)细格栅、沉沙池 

1.细格栅

污水由进水泵提升至细格栅,细格栅用于进一步去除污水中较小颗粒的悬浮、漂浮物。由于本项目不设初沉池,为减少污水中浮渣对生物池及后续构筑物的影响,采用栅隙较小的

格栅较为必要。按照上述要求,将细格栅的选型集中在阶梯格栅、转鼓格栅除污机的比较上。

阶梯格栅是通过偏心的旋转传动而移动齿耙,由上而下,由移动齿耙将污水中的悬浮物从水中逐级推到污物出口处,再从栅渣出口排入传送带,这种格栅栅渣间有过滤作用,清除能力较强,但普通阶梯格栅不太适用于含砂量大的废水处理,因为沙砾会夹在动组、静组栅片之间造成较大的阻力和磨损。

转鼓格栅其原理是污水从开放式筛框前段流入,然后穿流过筛网。根据相应的筛缝间隙,可将不同大小的固含物截流分离出来。转鼓格栅运行可靠性高、不易出故障,管理也简单但价格较高。

这两类格栅在国内外应用均较广泛,近年来,针对含砂量较大的污水,阶梯格栅通过优化其运动模式、采用坚固的不锈钢构造及可替换的磨损表面等措施使其较好的适应了含砂量大的要求。这两类格栅相比,阶梯格栅具有水头损失小、较高的固液分离率、价格较低等优点,所以本方案设计拟采用对砾石适应性较高的进口阶梯格栅。2.曝气沉沙池

沉沙池主要用于去除污水中粒径大于0.2mm,密度2.65t/m3的砂砾,以保护管道、阀门等设施免受磨损和阻塞。

沉沙池有平流式、竖流式、曝气式和旋流式四种型式。平流式沉沙池具有构造简单、处理效果好的优点;竖流式沉沙池污水由中心管进入池内后自下往上流动,无机物颗粒借重力沉于池底,处理效果一般较差;曝气沉沙池则是在池的一侧通入空气,事污水沿池旋转前进,从而产生与主流方向垂直的横向恒速环流。砂砾间产生摩擦作用,可市砂砾上悬浮性有机物得以有效分离,且不使细小悬浮物沉淀,便于砂砾和有机物的分别处理和处置;旋流式沉沙池则是利用水力旋流,使泥沙和有机物分开,以达到除沙目的。

从沉沙效果来看,曝气式要优于旋流式,并且由于污水厂处于城区外,污水中含油脂成分更高,本工程采用的工艺流程中没有设置初次沉沙池,污水中的油脂没有办法通过后续处理设施去除,因此为保证沉沙效果和污水中油脂的去除,本项目采用曝气式沉沙池。深度处理滤池

滤池可分为常规滤池和告诉滤池,由于本工程用地面积小,推荐采用纤维滤料告诉滤池。纤维快速滤池的纤维滤料比其他实体颗粒材料要具有大得多的比表面积和空隙率,其孔隙度高达90%~95%,对比之下,粒径1mm石英砂滤层孔隙度为45%,因此,由纤维材料构成的滤床具有比常规颗粒过滤材料大得多的纳污量。纳污量的提高对滤池效率的提高具有决定性的意义。因此纤维滤料的滤池可以比常规砂滤料滤池滤速高4~5倍的高滤速运行,设计最高滤速可达48m/h。在工程实际运行中,纤维过滤材料构成的过滤层其空隙率沿滤层高度呈梯度分布,下部过滤材料压实程度高,空隙率相对较小,易于保证过滤精度。整个滤层空隙率由下而上逐渐增大,这种滤层空隙率的分布特性有利于实现高速和高精度过滤。

纤维快速滤池吸纳了传统快速滤池的主要优点,同时还具有如下独特之处:

① 采用特种纤维滤料,可实现高滤速、高精度的过滤,从而减少占地面积,提高出水质量。② 纤维快速滤池采用小阻力配水系统,气水反冲洗,恒水位或变水位过滤方式。

第五篇:沃土工程项目可行性研究报告

沃土工程项目可行性研究报告 目 录

摘 要 4 第一章 项目背景 6 第二章 必要性和可行性 8

一、必要性 8

(一)是保障我国粮食安全的必然选择 8

(二)是实施农业重大规划的重要基础保障 9

(三)是遏制土壤退化的重大举措 9

(四)是促进农业“三增”的现实需要 10

二、可行性 11

(二)沃土工程受到广泛关注 11

(二)前期示范项目打下较好基础 11

(三)有一支土肥科技队伍 12

(四)有历史形成的土肥科技基础 12

(五)形成了一套农化技术服务模式 13 第三章 指导思想、建设目标与原则 13

一、指导思想 13

二、建设目标 14

三、建设原则 14

(一)紧密衔接重大农业规划的原则 14

(二)突出重点的原则 15

(三)充分利用现有基础的原则 15

(四)多方协作与综合建设的原则 15

(五)基地建设与技术推广并重的原则 15 第四章 建设内容与区域布局 16

一、建设内容 16

(一)沃土工程综合示范基地建设 17 1.建设规模和类型 17 2.主体技术 18 3.建设内容 19

(二)土壤肥料新技术新产品研发中试基地建设 21 1.新型肥料研发中试基地 21 2.精准施肥研发中试基地 24 3.有机肥资源综合利用与无害化处理研发中试基地 25 4.耕地改良与培肥研发中试基地 27

(三)国家土壤农化监测网络体系建设 28 1.建设规模 29 2.建设内容 29 3.业务功能 31

二、区域布局 33

(一)东北黑土及北方风沙盐碱土区 34

(二)华北潮土及褐土、棕壤土区 34

(三)长江中下游水稻土区、潮土区 35

(四)南方丘陵岗地红黄壤区 36

(五)西北旱作黄绵土及荒漠灌耕土区 36 第五章 投资估算与效益评估 37

一、投资估算 37

(一)投资估算 37

(二)资金筹措 38

二、效益评估 38

(一)经济效益 38

(二)社会效益 39

(三)生态效益 40 第六章 实施步骤与保障措施 40

一、实施步骤 40

二、科技支持 42

三、保障措施 43

(一)组织保障 43

(二)政策支持 43

(三)资金保障 44 附件: 45

摘 要

当前,我国耕地数量锐减、质量下降和肥料资源浪费,严重制约农业可持续发展。为保证国家粮食安全,促进农业“三增”(即农业增效、农民增收、农产品竞争力增强),农业部研究提出了《沃土工程项目建设规划》(2003-2007年)。沃土工程以提高耕地综合生产能力和肥料利用率为目标,全面实施“增”(增施有机肥)、“提”(提高肥料利用率)、“改”(改良土壤)、“防”(防止土壤退化)主导措施,以基本农田耕地质量和综合示范基地建设为主体,以土壤农化监测网络体系和土肥新技术新产品研发中试体系建设为支撑,全面增强农化综合服务能力,重点推广测土平衡施肥、有机肥资源综合利用和改土培肥三项主导技术,保证耕地用养平衡和肥料资源优化配置,创建安全、肥沃、协调的土壤环境条件,推进农业结构战略性调整,促进优势农产品区域布局,保障国家粮食安全,提高农产品质量,为实现农业增效、农民增收和农业可持续发展提供坚实的基础。

沃土工程规划按照我国五大耕地土壤类型区划分,综合考虑优势作物区域布局,一是在西部地区和东北黑土区分别建设1亿亩和5000万亩旱涝保收基本农田和在全国主要耕地土壤亚类上建设680个沃土工程综合示范基地,以巩固东北黑土区商品粮食生产能力,保证西部退耕还林地区农民口粮,实现“以建保退”目标,起到改土培肥和平衡施肥的核心示范和辐射带动作用;二是建设48个不同类型的土肥新技术新产品研发中试基地,作为沃土工程的技术支撑和高科技产品支撑;三是完善国家土壤农化监测网络体系(1个全国土壤农化监测中心,34个分中心和307个区域站),作为沃土工程的信息和手段支撑。

项目计划于2003—2007年实施,总投资5058122.1万元,其中:中央非经营性基本建设投资2628602.1万元,占52%;地方配套2429520万元,占48%。通过全面实施《沃土工程项目建设规划》,建成一批具有示范带动作用的沃土工程综合示范基地,建成具有持续创新能力的土肥新技术新产品研发中试体系,完善网络化、高效化的土壤农化监测网络体系;实现项目区耕地地力提高1个等级,化肥利用率提高10个百分点;新增粮食生产能力200亿公斤以上,节本增效270亿元。

第一章 项目背景

农业是国民经济的基础,而土壤是农业的基础,肥料是作物的粮食。肥沃、无污染的土壤是农业生产最基本的物质基础,科学施肥是发展优质、高产、高效、生态、安全农业的根本保证。

我国耕地资源紧缺,人均耕地仅1.46亩,不足世界平均水平的一半。同时由于耕地产出多、投入少,用养失衡,导致耕地地力明显下降。目前我国中低肥力耕地面积占2/3左右,土壤有机质含量偏低(附件1),缺素面积日益增加。土壤严重缺钾面积由1985年的31%增加到1995年的56%,几乎扩大了一倍。同时,约一半以上的耕地土壤中微量元素匮乏,硼、锰、锌、铁的缺乏面积总计达到23.6亿亩(次)(附件2)。由于重用轻养,造成土壤退化、耕层变浅、耕性变差、保水保肥和抗灾能力降低,同时污染加重,全国有1.5亿亩耕地受到不同程度的污染。

我国化肥用量居世界首位,化肥施用对农业的发展,特别是保证粮食安全起到了重要作用。但由于长期以来技术与物资严重脱节,农化服务手段不配套,同时严重存在重化肥,轻有机肥;重氮、磷,轻钾肥;重大量元素,轻中、微量元素的“三重三轻”现象。目前我国有机肥料投入比例连年下降,在总养分中有机肥仅占25%左右,耕地有机质投入不足;化肥氮、磷、钾比例为1:0.45:0.18,较世界平均水平1:0.59:0.48相比还相差甚远,尤其是钾肥施用严重不足;微量元素肥料施用尚未普及,施用面积仅占缺素面积的15%左右。

由于施肥方法落后,农化服务不到位,偏施、过量施肥,导致长期以来我国化肥当季利用率氮肥只有30%左右,磷肥10~20%,钾肥45~50%,比发达国家约低20个百分点。20世纪50年代我国每公斤化肥可生产粮食15公斤,70年代为9公斤,90年代为7公斤左右。肥料投入已占种植业生产性成本的50%左右(附件3),施肥效益下降导致增肥不增产,增产不增收的现象普遍存在,降低了农产品竞争力,直接影响到农业增效和农民增收。

我国有机肥资源中畜禽粪便(湿基)总量43亿多吨,农作物秸秆资源总量约7亿吨,然而有机肥资源无害化处理和综合利用率低,有机肥料养分所占比例连年下降(附件4),土壤有机质投入不足,耕地质量下降。同时,有机废弃物进入水体,变成了一大污染源。再加上化肥特别是氮肥、磷肥的不合理施用造成流失,带来了地下水及江、河、库、湖的富营养化,使蔬菜、水果等农产品中硝酸盐含量超标,直接危害人们身心健康。

党和国家领导高度重视耕地保护工作,温家宝总理批示“滥施化肥,重用轻养,导致耕地重疾沉疴,农产品质量下降和环境污染。科学家的呼吁应该引起我们的重视。科学施肥、多用农家肥,虽然多年强调,但缺少有力措施,成效不大。请农业部、国家计委认真研究并提出意见”;朱镕基总理批示“请计委、农业部就沃土工程计划起草文件,报国务院审批实施”(附件5~8)。为此,农业部在总结了前期沃土工程综合示范项目建设经验的基础上,根据新时期农业发展的任务和需要,组织编制了《沃土工程项目建设规划》(2003-2007年)。

第二章 必要性和可行性

一、必要性

(一)是保障我国粮食安全的必然选择 粮食安全问题关系到民众福祉、国家富强和社会稳定。耕地数量和耕地质量是决定粮食综合生产能力的两大关键因素。1996到2002年6年间,全国因退耕还林、经济开发区和小城镇建设,以及交通、能源等重大基础设施建设,累计净减耕地6200万亩,相当于我国辽宁省的全部耕地面积。在推进我国城市化、工业化、现代化的进程中,伴随生态环境建设的加强,国家计划到2010年退耕2.2亿亩,全国耕地数量减少的势头不可逆转。而到2030年我国人口将达到16亿左右,按目前人均400~500公斤粮食消费水平计算,需要在目前基础上多生产粮食16000万吨。也就是说在耕地面积不再减少的情况下,要满足15亿人口粮食的需要,我国耕地的单产必需从2002年的每亩293kg增加到428kg,粮食总产量和耕地单位面积产量平均每年要求以0.7%的速度递增,我国耕地将面临越来越大的承载压力。最近召开的全国农业工作会议强调指出:在粮食供大于求的情况下,中央反复强调保护粮食综合生产能力、确保国家粮食安全,是从全局和长远考虑的,是着眼于我国农业发展环境的变化,未雨绸缪的战略思考。同时特别强调:粮食关系国计民生,是保障国家经济安全的重要战略物资。要针对当前粮食生产中存在的问题,进一步加强耕地特别是基本农田的保护,要“藏粮于地”。我国作为一个人口大国,依靠进口解决国家粮食安全问题既不可能也不现实,靠中国的耕地养活、养好中国人的基本国策在任何情况下都不可动摇。因此,在人增地减的现实情况下,加强耕地地力建设,稳定提高耕地综合生产能力是保证国家粮食安全的唯一选择。

(二)是实施农业重大规划的重要基础保障

农业部制定了《优势农产品区域布局规划(2003-2007年)》,为优化我国农业生产合理布局,推进农业结构战略性调整,促进农业生产区域化、专业化发展和比较优势的发挥提供了及时和现实的指导。2001年,实施了《无公害食品行动计划》,明确了新世纪初我国无公害农产品生产的目标、任务和重大行动措施。这两项工作的落实,都要建立在以耕地为基本生产资料的基础之上。而目前由于缺乏对耕地地力和农业投入品的有效监控,耕地污染日趋严重,给优势农产品区域布局规划和无公害食品行动计划的实施增加难度。

鉴于上述问题,只有抓紧实施沃土工程,建立健全土壤农化监测网络体系,及时了解和掌握全国耕地土壤基础地力、环境质量现状和变化情况,建立健全“测配产供施”平衡施肥技术服务体系,才能为优势作物合理布局和无公害农产品生产提供必需的“土宜”决策依据和无害化施肥技术。通过土肥新技术新产品研发中试基地和沃土工程综合示范基地建设,推广测土平衡施肥技术,改变不合理的施肥习惯,提高农产品质量和耕地投入产出率,增强农产品竞争力,最终为结构调整和无公害农产品生产提供基础保障。

(三)是遏制土壤退化的重大举措

江泽民同志指出:“保护耕地,就是保护我们的生命线”。保护耕地,同时包含耕地数量保护和耕地质量保护两个方面的含义。在耕地数量减少不可逆转的现实情况下,加强耕地质量保护,才是对耕地的根本性保护。目前,我国水土流失、土地荒漠化、土壤肥力下降、土壤污染等问题日趋严重,不仅对农业,而且对国民经济和社会发展带来了严重威胁。实践证明,南方新开耕地,即使采用现代先进的生土熟化、快速培肥技术,土壤有机质每3年时间才提高5~8g/kg。可见培肥地力是一个漫长的过程,不是通过

一、两年努力就能办到的;耕地土壤退化与污染也是一个从量变到质变缓慢发展的过程,一旦出现污染,要彻底治理必须花费巨额的人力、物力和财力。因此,加强耕地质量保护必须作为一条基本国策,警钟长鸣,常抓不懈。防止耕地土壤退化,修复治理污染耕地,关键是切实加强耕地质量监测管理,坚持“预防为主,综合防治”的方针,合理使用耕地,合理改良土壤。沃土工程就是以科学施肥、培肥地力为中心,以提高耕地投入产出率和肥料利用率为目的,优化配置和合理开发利用土、肥、水等农业资源,改善农业生产条件,确保农业可持续发展的一项系统工程。通过实施沃土工程,加强地力建设,因地制宜对耕地进行修复、整治和改良,合理施肥、改善和提高耕地质量,对防止土壤退化、改善生态环境产生积极、广泛和深远的影响。

(四)是促进农业“三增”的现实需要

在我国粮食生产中,肥料投入作用极其显著。试验资料表明,化肥对粮食增产的贡献率为34%,肥料投入占粮食生产物质投入费用的50%左右。当前,我国肥料使用存在严重的养分失衡、比例不当、施肥技术落后、肥料利用效率低等突出问题。导致的大量资源浪费,农民投入逐年增加,生产效益却不断下降,农产品品质降低。据不完全统计,每年仅因氮肥不合理施用造成的直接经济损失达200多亿元。如不尽快采取措施,解决耕地地力退化和施肥技术落后等问题,将直接影响到新阶段农业“三增”目标的实现。为此,必须加大沃土工程实施力度,加强耕地地力建设,研究开发和推广应用先进的高效平衡施肥技术,实现农业增效、农民增收、农产品竞争力增强的目标。

二、可行性

(二)沃土工程受到广泛关注

党中央、国务院历来重视土壤肥料工作。国务院曾两次发文开展全国土壤普查,1989年又专门发出《关于重视和加强有机肥料工作的指示》。邓小平同志曾经指示:“粮食基本过关不容易,要从各方面努力,在规划中要确定用什么手段来达到这个增产目标。比如,从增加肥料上,从改良种子上,从搞好农田基本建设上”。1996年,江泽民同志在考察河南农业时指出:“我国化肥有效利用率只有30%,远远低于发达国家,如果不改变这种高耗低效的生产方式,在资源投入方面,我们将难以为继。在这个问题上,我们一定要有战略眼光和紧迫感。”1999年,朱镕基同志在湖南考察时强调:“不能把维护粮食安全简单地理解为增加粮食总产量,而主要是保护好粮食生产能力,特别是保护好耕地,这是一条不可逾越的红线。”1999年6月,温家宝同志批示:“大力推广科学施肥技术,指导农民科学、经济、合理施肥,既可以节约开支,降低成本,提高耕地产出率;又有利于改良土壤,保护地力和环境,是发展高产、优质、高效农业,增加农民收入的一条重要途径,应当作为农业科技革命的一项重要措施来抓”。2000年5月,温家宝同志再次就我国耕地损坏严重和实施沃土工程的建议作了重要批示。

(二)前期示范项目打下较好基础

由农业部组织编制的《沃土工程建设规划》经过多次修改完善,于2000年7月通过中国国际工程咨询公司的评估论证。评估认为:该《规划》经过多次修改完善,方案得到了优化,指导思想和建设目标比较明确,规划思路比较清晰,建设内容与项目布局基本合理。实施沃土工程不仅是我国农业在人增地减形势下的必然出路,而且也是保障食品与水资源安全、转变农业增长方式、实现环保建设与农业可持续发展的重要举措。该项目近两年来作了大量技术性筹备工作,并在21个县布点示范,均取得显著成效,为沃土工程大规模实施提供了多方面的经验。

(三)有一支土肥科技队伍 我国土肥技术机构和体系,伴随第二次土壤普查工作的开展陆续建立。先后从国家到省、市、县各级,分别建立了土壤肥料技术推广机构,2002年,全国土肥技术人员达到17000人,同时建设了一批具有一定检测能力的土壤肥料化验室。在技术研究、开发方面取得一些的成果。历经二十多年的改革与发展,培养和造就了一批懂技术、精业务、善管理的复合型人才,历史积累的土肥技术成果和技术推广经验有待项目应用。在国家提供支持的情况下,可以保证土肥技术成果向基层推广应用,有效地保证沃土工程项目在全国范围内的顺利实施。

(四)有历史形成的土肥科技基础

从1978年起,在农业部的统一组织领导下,经过15年的艰苦工作,完成了第二次全国土壤普查,初步获得了全国土壤资源的相关信息,从省到县,各级土肥站都有普查成果和技术档案。多年来,为保证土肥工作的规范化、科学化、标准化,农业部先后发布了《全国耕地类型区、耕地地力等级划分》、《全国中低产田类型划分与改良技术规范》、《全国耕地土壤监测技术规程》、《肥料合理使用准则》《肥料效应鉴定田间试验技术规程》及《中低产田改造工程建设投资估算标准》等国家行业标准;制定了《平衡施肥技术规程》、《土壤分析技术规范》、《全国耕地土壤质量调查技术规程》、《全国节水农业技术标准与投资估算指标手册》等技术规章。同时,各地也参照制定了符合本地实际的土肥技术规程。土肥技术标准的建立和不断完善,为沃土工程项目的实施和科学管理创造了条件。

(五)形成了一套农化技术服务模式

经过长期的土肥技术试验示范推广,全国土肥系统在平衡配套施肥、有机肥资源利用、中低产田改良和节水农业技术示范推广等方面取得了一些科技成果。初步形成了“测土、配方、配肥、供肥、施肥技术指导”一体化施肥服务模式,经示范应用证明,可有效地提高测土配方平衡施肥技术的到位率,可有效地解决农民掌握科学施肥技术难度大、一家一户难办到的问题。这些工作为实施沃土工程奠定了坚实的基础。

第三章 指导思想、建设目标与原则

一、指导思想

以保障国家粮食安全和实现新时期农业“三增”目标为指导,以改土培肥、科学施肥为核心,以提高耕地生产能力和肥料利用效率为目标,以强化土肥技术服务体系为手段,建立沃土工程综合示范基地、土壤农化监测网络体系和土肥新技术新产品研发中试体系,通过“增”(即增施有机肥)、“提”(即提高肥料利用率)、“改”(即改良土壤)、“防”(即防止土壤退化)主导措施,加快平衡施肥推广和耕地地力建设,提高土壤农化监控预报能力,增强土肥科技持续创新功能,加快科技成果转化速度,形成“测、配、产、供、施”一体化服务模式,创建安全、肥沃、协调的土壤环境条件,保证耕地用养平衡和肥料资源优化配置,推进农业结构战略性调整,促进优势农产品区域布局,保障国家粮食安全,提高农产品质量,为实现农业增效、农民增收和农产品竞争力增强,实现农业可持续发展提供坚实的基础。

二、建设目标

通过全面实施《沃土工程项目建设规划》,在西部地区和东北黑土区分别建设1亿亩和5000万亩旱涝保收基本农田和在全国主要耕地土壤亚类上建设680个沃土工程综合示范基地,以巩固东北黑土区商品粮食生产能力,保证西部退耕还林地区农民口粮,实现“以建保退”目标,起到改土培肥和平衡施肥的核心示范和辐射带动作用;建设48个不同类型的土肥新技术新产品研发中试基地,作为沃土工程的技术支撑和高科技产品支撑;完善国家土壤农化监测网络体系(1个全国土壤农化监测中心,34个分中心和307个区域站),作为沃土工程的信息和手段支撑。形成具有持续创新能力的土肥新技术新产品研发中试体系,完善的网络化、高效化土壤农化监测与服务网络体系,实现项目区耕地地力提高1个等级,化肥利用率提高10个百分点;新增粮食生产能力200亿公斤,节本增效270亿元的目标。

三、建设原则

(一)紧密衔接重大农业规划的原则

根据全国优势农产品区域布局规划和无公害农产品行动计划,重点在土肥基础设施较好、技术力量强、示范效果好的优势作物主产区和无公害农产品生产基地及农产品出口创汇基地,建设沃土工程综合示范基地,提高耕地地力与环境质量,普及平衡施肥技术,保证农产品质量安全。

(二)突出重点的原则 以稳定提高耕地综合生产能力和保障国家粮棉油等重大农产品供应安全为根本出发点,针对各类型区耕地土壤存在的突出问题,分别建立沃土工程综合示范基地,开展土壤改良和耕地培肥,改善土壤环境质量,提高耕地灾害抵抗能力。

(三)充分利用现有基础的原则 国家土壤农化监测网络体系建设,坚持以现有土壤肥料监测中心为基础,根据农业结构调整的需要,以主要耕地土壤类型为主,兼顾行政区划和农业种植区域布局,对现有国家级和省级土壤监测中心进行巩固和完善,保证覆盖全国主要耕地土壤类型。沃土工程综合示范基地建设,坚持立足现有配肥中心,重点强化测土、配方和施肥技术服务3个核心环节。

(四)多方协作与综合建设的原则

沃土工程的建设需要科研、教学、推广多方协作和共同参与,在建设内容上监测、研发和示范推广三部分相互依存,相互促进,提高土肥新技术的研发能力和成果转化速度。在建设上遵循综合建设的原则,相互配套,发挥整体效果。

(五)基地建设与技术推广并重的原则

沃土工程综合示范基地是项目建设的主体和核心,土壤农化监测网络体系和土肥新技术新产品研发中试基地建设是沃土工程综合示范基地建设的数据支撑和科技保障。在注重基地建设的同时,更加注重平衡施肥、增加有机肥料投入和中低产田改良三项主导技术的示范推广,在综合示范基地产生的效益。

第四章 建设内容与区域布局

一、建设内容

沃土工程的建设内容贯彻“增、提、改、防”的总体方针,以改土培肥和科学施肥为核心,建设“三大体系”,即加强基本农田质量和沃土工程综合示范基地建设,带动沃土工程示范推广;建设土肥新技术新产品研发中试体系,提供科技和服务支撑;建设国家土壤农化监测网络体系,提供信息和手段支撑。通过全面推广“三大技术”,即有机肥料综合利用、平衡施肥和中低产田改良三项主体技术,达到提高耕地综合生产能力和肥料利用率,改善农产品品质和促进农业“三增”的目标,确保我国农业的可持续发展。

主要建设内容:在西部地区和东北黑土区分别建设1亿亩和5000万亩旱涝保收基本农田和在全国主要耕地土壤亚类上建设680个沃土工程综合示范基地,建设48个土肥新技术新产品研发中试基地和1个国家土壤农化监测网络体系(1个全国土壤农化监测中心,34个土壤农化监测分中心和307个土壤农化监测区域站)。在建设内容中,西部和东北黑土基本农田质量建设和综合示范基地为项目建设的主体,为增加有机肥投入、改良土壤、平衡施肥提供设施保证,发挥改土培肥和平衡施肥示范推广的主导作用;土肥新技术新产品中试基地是土肥新技术的孵化车间,是链接科研与推广应用的纽带,解决土肥科技成果与生产实际脱节的“瓶颈”,促进土肥科技成果转化,为项目运行提供源源不断的技术支持;国家土壤农化监测网络体系是科学监测土壤地力和肥情肥效的手段,是耕地保养与科学施肥方面的信息库,为地力建设和平衡施肥提供科学的依据;三方面建设内容相互依存,相互促进,构成一个完整的体系(附件9)。具体建设内容如下:

(一)基本农田质量和沃土工程综合示范基地建设 1.建设规模和类型

在西部地区和东北黑土区分别建设1亿亩和5000万亩旱涝保收基本农田,巩固东北黑土区商品粮食生产能力,保证西部退耕还林地区农民口粮,实现“以建保退”目标。同时按照五大耕地土壤类型区,综合考虑行政区划,在307个百万亩以上的土壤亚类上,100~200万亩的亚类建设1个,200~500万亩的亚类建设2个,500~1000万亩的亚类建设3个,1000万亩以上的亚类建设4个,共建设680个沃土工程综合示范基地。每个综合示范区建设规模核心示范区2万亩,带动辐射示范面积50万亩。综合示范基地分为三种类型: 按照农业部《优势农产品区域布局规划》,在专用小麦、专用玉米、高油大豆、棉花、“双低”油菜、“双高”甘蔗、柑橘、苹果等八大优势作物和水稻、蔬菜等大宗农作物主产区,选择代表性耕地土壤亚类,针对施肥比例失衡、用养失调等突出问题,建设以用养平衡为主的沃土工程综合示范基地。全面推广有机肥料综合利用、平衡施肥和中低产田改良三项主体技术,带动耕地地力建设和肥料合理使用。

针对我国局部地区耕地土壤退化问题,按照5种耕地土壤类型区,针对东北黑土退化、黄土高原土壤侵蚀、西北内陆干旱荒漠化、华北潮土盐碱化区、长江中下游水稻土次生潜育化区、南方红壤酸化与贫瘠化的不同类型特点,选择代表性耕地土壤亚类建设以土壤退化防治与修复为主的沃土工程综合示范基地。通过完善配套田间灌溉、排水等设施,改善土壤理化性状,增强土壤自我修复功能。推广种植绿肥、积制农家肥、作物秸秆还田、示范推广生物有机肥,加强有机肥料投入。通过科学施肥,达到用养结合,培肥地力、改良土壤的目的。

在东南沿海和主要大中城市郊区等高度集约化种植区,针对目前普遍采用“高投肥、高产出”的超常规生产方式,土壤酸化、次生盐碱化、养分失调和土壤污染等问题日益严重的状况,选择代表性土壤亚类,重点在东南沿海和主要大中城市的蔬菜基地,建设以土壤改良与培肥为主的沃土工程综合示范基地。通过采取水肥调控、平衡养分等土壤改良与利用相结合的技术措施,提高土壤肥力,防治污染,创造无公害农产品生产的土壤环境。2.主体技术

在综合示范基地重点推广三项主导技术措施: 一是农作物平衡施肥技术。充分利用国家土壤农化监测网络体系的监测信息,在对基地土壤质量、墒情、施肥效益以及农产品品质动态监测的基础上,采用先进的计算机技术,及时准确地对大宗农作物施肥参数进行校正和系统更新;根据不同土壤类型、不同栽培方式、不同作物的需肥规律,建立区域性的农作物平衡施肥模型和计算机施肥专家咨询系统;强化农化服务综合能力,重点开展“测土、配方、配肥、供肥、施肥指导”一体化服务模式。二是有机肥料综合利用技术。建设有机肥料积造设施,包括堆腐塔、发酵池和农田有机肥积制坑(池)等,加强有机废弃物无害化处理的示范和推广,变废为宝,改善农村卫生条件。同时,强化秸秆还田示范普及,引导农民恢复和发展优质绿肥生产。三是土壤改良配套措施。主要是田间排灌沟渠等设施配套、农田整治等,包括合理耕翻改善耕层理化性状,合理灌排调节土壤水分和地下水位,绿肥合理利用、秸秆还田、生物覆盖增加有机肥投入,以及生物修复等综合措施,改良土壤耕作性状,提高灾害抵抗能力。3.建设内容

基本农田质量建设和沃土工程综合示范基地建设的主要目的是建立以测配站为主体的农化服务体系,开展平衡施肥、培肥地力和基本农田整治。示范区从土壤养分测试、肥效试验、科学配方、合理配肥等环节入手,带动土壤监测、地力建设、养分调查和施肥专家咨询系统应用及其他新技术的示范推广。以测配站建设为龙头,以施肥专家咨询系统为中枢,以测试监测为手段,完善与其配套的“测土-配方-配肥-供肥-技术指导”一条龙服务。在配肥体系建设上,广泛吸引企业和社会投资,采用市场经济运转机制,使农化监测和配肥一体化,创建全新的农化服务模式,形成一体化服务的联合体。统一为农民提供测土、施肥指导等技术服务,促进配方肥的推广应用。逐步建立起社会化服务、产业化经营、规模化管理的新型推广系统。沃土工程综合示范基地建设主要包括三方面内容(附件10~13):(1)测配中心建设

以建设“测土、配方、施肥技术指导”公益性服务设施为主,配备以常规分析项目为主的农化监测设备,建立平衡施肥专家咨询系统平台,配备原位监测仪、流动测试仪器、技术培训设备,开展流动服务,把测试服务延伸到农户和田块。集中培训农民土壤采样技术,由农民采样、送样,进行速测分析。根据分析结果和有关基础信息确定施肥和培肥改土方案,提供给农民作为参考,并将微量元素肥料、叶面肥和其他农化物资等送到田间地头,为农民提供技术咨询和服务。配肥系统建设充分利用现有场地和设备,起到示范作用,带动社会各界投资,采用联合开发、合股经营形式,联合“配肥、供肥”经营性单位,促进“测、配、产、供、施”一体化服务体系的形成,为农民提供土壤测试、配方、配肥、供肥和施肥指导服务。

每个测配站建设农化监测服务能力覆盖主要常规检测项目,服务范围达到50万亩以上;建设配肥设施年生产能力2万吨左右,带动配方肥服务范围40-50万亩(次)。主要建设内容是:补充完善农化监测仪器设备,改进测试技术、改善测试环境,补充配肥机械设备,利用土壤测试和肥效试验取得的数据资料,通过计算机专家咨询系统,形成科学的肥料配方,经过配肥,加工生产成专用配方肥料,供应给农民并指导农民科学施用。(2)有机肥资源综合利用设施建设

按照科学积制农家肥,无害化处理集中产出的有机废弃物、综合利用农作物秸秆、发展绿肥和示范推广生物有机肥的要求,加强有机肥资源综合利用与无害化处理的基础设施建设。发展绿肥生产,坚持用地与养地相结合,南方以发展冬绿肥为主,北方以发展旱地绿肥为主,恢复和发展绿肥生产,确保农闲季节作物覆盖率达80%以上,其中绿肥面积占50%左右,每亩鲜草产量达2000公斤以上。

主要建设内容是建设有机肥田间积造设施,平均每100亩建设一个积肥凼,每个基地建设200个。建设集中连片的优质绿肥试验示范田,开展不同绿肥品种的肥效试验,筛选、示范优质绿肥及综合利用方式。购置秸秆还田、绿肥翻压及有机肥综合利用相关设备。(3)基本农田建设和沃土工程高标准示范方建设

一方面在西部退耕还林区和东北黑土区分别建设1亿亩和5000万亩旱涝保收基本农田,同时在沃土工程综合示范基地建设核心示范区高标准示范方,每个面积为2万亩。通过高标准示范方的建设,建立改土培肥和科学施肥技术的示范展示窗口和培训基地,引导、带动、培训农民掌握新技术、新方法,推广普及实用技术。主要建设内容:一是小型土地整理,完善田间道路和沟渠配套,修缮田间桥、涵、闸、水窖等设施;二是土壤改良,针对土壤障碍类型采取相应的工程、农艺、生物和农业化学等综合改良措施。包括合理耕翻改善耕层理化性状,合理灌排调节土壤水分和地下水位,绿肥合理利用、秸秆还田、生物覆盖增加有机肥投入等;三是农业生产设施和小型农机具配备,包括耕翻、秸秆还田小型机械、大棚、节灌设备、灌溉施肥设备等;

(二)土壤肥料新技术新产品研发中试基地建设

中试基地主要功能是进行土肥新技术和新产品的试验、示范、中试和集成创新,使科研成果尽快转化为生产力。通过基地的示范、展示,加快新技术和新产品的辐射与推广,为沃土工程项目提供技术支持。具体建设内容有: 1.新型肥料研发中试基地

长期以来,我国农业生产以追求高产为主要目标,在肥料施用上,重化肥、轻有机肥,重氮磷肥、轻钾肥,重大量元素、轻微量元素,导致施肥比例严重失调。在肥料品种上,以单质氮肥、磷肥和广谱型复混肥为主,针对性强的专用肥和复合微肥品种少,缺乏利用率高的缓释肥、包裹肥、控释肥。在施肥方法上,以撒施、表施、带水冲施肥为主,速效氮肥流失、挥发较多,肥料利用率持续偏低。因此,必须适应当前农业结构调整的需要,抓紧对有发展前景的新型高效叶面肥、高效配方微肥、微生物肥料、优势特色农产品配方专用肥及其增效剂进行研发中试与示范推广,做到因土因作物科学施肥。通过技术创新,调优肥料结构,调精肥料品种,调高施肥效益。通过试验示范和技物配套服务,加快土肥科技成果转化。(1)主要建设内容:根据5大类型区、优势农作物区域布局和中试基地技术辐射范围,建设12个新型肥料中试基地。一是建设5个优势特色农作物专用肥研发中试基地。其中东北黑土区1个,研发中试玉米、大豆专用肥;华北潮土区1个,研发中试优质小麦专用肥;长江中下游区1个,研发中试优质水稻、“双低”油菜专用肥;南方丘陵区1个,研发中试优质水果、茶叶专用肥;西北旱区1个,研发中试棉花、药用植物专用肥。主要建设内容包括中试车间土建工程(每个面积1200平方米),以及中试生产基地水、电、气、沟、渠配套;肥料中试设备购置,包括:搅拌机、粉碎机、提升机、烘干与造粒设备、包装机、全自动输送设备与电控系统;研发试验田间设施建设,包括试验隔离设施建设、土地平整、小型施肥器具购置、塑料玻纹管埋设等,研发试验田建设面积200亩。二是建设4个高效配方微肥与新型叶面肥中试基地。其中东北黑土区1个,研发中试优质大豆复合微肥和叶面肥;长江中下游区1个,研发中试 “双低”油菜复合微肥和叶面肥;南方丘陵区1个,研发中试优质水果、茶叶复合微肥和叶面肥;西北旱区1个,研发中试棉花复合微肥叶面肥。主要建设内容包括肥料研发用房与中试车间土建工程(每个1000平方米),以及中试生产所需的水、电、气等基础设施配套;自动化生产线中试设备购置:搅拌机、粉碎机、造粒机、硫化床干燥机、包(分)装机、高压锅炉及部分质量控制与辅助设备;研发试验田建设面积150亩及其田间设施配套。三是建设2个微生物肥料中试基地。其中华北潮土及褐土、棕壤土区1个,重点研发中试适宜北方碱性土壤、干旱、半干旱条件下的微生物肥料新产品;南方丘岗地红黄壤区1个,重点研发中试适宜南方酸性土壤、湿润条件下的微生物肥料新产品。主要建设内容包括菌种发酵室土建工程建设(每个1500平方米);购置研发与中试设备,包括:高压蒸汽灭菌设备、低温烘干设备、发酵设备、粉碎机、搅拌机、包装机以及显微镜等相关检验设备;中试基地研发试验田建设(面积150亩)及其设施配套。四是建设1个高效缓释肥、包裹肥与化肥增效剂中试基地。依托科研院所等技术单位,在长江中下游水稻土区建设1个包裹肥、缓释肥、化肥增效剂等新产品中试基地。主要建设内容包括:中试基地土建工程建设(面积2000平方米);购置高效缓释肥与化肥增效剂中试反应釜、搅拌机、粉碎机、包膜喷浆机、造粒设备、包装机;研发试验田建设及其试验设施配套,试验田建设面积150亩(附件14)。(2)主要功能:一是中试功能。即在大量的田间配方筛选试验、肥效试验、安全性鉴定试验的基础上,对先进实用的土肥技术进行物化产品的中试。中试产品应是符合国家产业发展政策,具有市场发展前景或需示范引导的土肥新技术、肥料新产品,以确定相关产品的设备选型、技术参数,完善生产工艺,同时为制定相关产品的质量标准提供科学依据。二是展示功能。组装、集成土肥新技术及其配套技术,并通过物化后的新型肥料产品的试验示范,展示新型肥料和新技术在优势农产品生产中的功效,从而带动新型肥料产业的发展;展示其改善土壤理化性状、提高肥料利用率、减少和防止肥料流失的作用,从而保护农业环境,促进农业可持续发展;展示其在农业生产中节本增效、降本增收的作用,从而为大面积推广奠定基础。三是培训功能。新型肥料中试基地不仅是展示土肥新技术、肥料新产品的窗口,也是培训从事肥料生产、经销、农技推广与管理人员以及农民的有效阵地。肥料生产商和经销商、基层干部、广大农民,通过看得见、摸得着的新产品和示范展示现场,得到知识更新和技术更新,从而为今后直接或间接地引进、开发、推广相关技术和肥料产品打下基础。2.精准施肥研发中试基地

精准农业是21世纪农业发展的方向。精准施肥的基本原理是信息技术与施肥、灌水等农艺措施的有机结合,逐步缩小田间操作单元。根据每一操作单元的具体条件,精细准确地调整各项生产管理措施,最大限度地优化各项农业投入。通过实现小尺度管理田间变异,获取最佳产量和效益,并达到保护环境的目的。它基于“3S”系统,综合、集成、管理区域(农田)的空间数据、属性数据及施肥参数,及时给出并适时调整农田(与系统特性相关的操作单元)施肥方案。在田间施肥过程中,通过专家咨询决策系统和计算机自动控制系统控制施肥机械,对每个操作单元进行精确定量的施肥操作。为紧跟世界农业科技发展潮流,结合我国农业生产实际,缩短我国农业与世界发达国家的差距,推进我国农业科技革命,促进农业增效、农民增收和农业可持续发展,针对全国五大耕地土壤类型区的特点,建设5个精准施肥研发中试基地。

(1)主要建设内容:一是研发中试基础设施及仪器设备。包括精准施肥研发中试实验室、配套用房等基础设施及遥感接收、信息处理、指令传达与信息反馈等仪器设备。二是中试基地及机械设备。中试基地及示范区土地占用、小型田间工程建设、机械库、变量施肥机械设备及仪器购置等。三是“3S”系统相关软件购置与配套。即RS、GPS与GIS系统硬件设备配套及相关软件购置。四是基地基础数据库建立与应用软件开发。主要是基于“3S”技术,收集耕地基础地力与田间肥效试验参数,绘制中试基地耕地地力要素基础图件,建立土壤农化基础数据库,开发精准施肥地理信息系统、数据采集、传输、管理平台和施肥专家咨询与决策服务系统,并进行示范推广,对系统参数进行校正完善等(附件15)。

(2)主要功能:一是获取技术参数。通过田间试验和示范,取得5大类型区不同种植制度和生产条件下主要作物的施肥技术参数,为施肥专家咨询系统和决策支持系统的构建提供基础数据。二是建立专家施肥技术体系与决策支持系统。采集示范基地的农业资源数据和生产管理数据,输入计算机系统进行分析处理。运用“3S”技术,构建不同区域、多层次的农化信息管理系统、专家咨询与决策支持系统,指导田间操作和管理措施,实现土、肥、水资源的优化配置与管理,为全面推广应用提供技术支持。三是系统完善与技术示范。将GIS技术和专家咨询与决策支持系统相结合,建立田间管理支持系统与机具自动操作系统,在示范区示范应用(中试),并不断完善。四是研制开发自动控制与变量作业机具。在引进与GIS技术相配套的变量控制作业机具的前提下,加强技术吸收与开发,研制开发国产化的变量作业机具,降低技术应用成本。

3.有机肥资源综合利用与无害化处理研发中试基地

大量的城乡生活垃圾、农作物秸秆、规模化养殖场畜禽粪便等有机废弃物日益增多,其中城乡生活垃圾累计量已达世界之最。但仅有不到30%得到无害化处理和综合利用。全国每年产生各类农作物秸秆约7亿吨,但随意焚烧秸秆的现象随处可见;来自国家环保局的数据显示,黄浦江流域牲畜粪便污染占污染总量的36%;云南滇池中的有机废弃物、农田废水等达2000万吨,占污染总量的45%。同时,传统的以培肥地力为主的绿肥生产连年滑坡,农田有机肥投入日趋减少,耕地用养失衡、质量下降,难以适应优质、高产、高效、生态、安全农业发展的需要。为此,根据我国有机肥资源的现状和有机肥产业的发展基础,以促进有机废弃物的无害化处理与资源化综合开发利用,恢复和发展绿肥生产为目的,建设3个秸秆高效腐熟菌剂中试基地;建设10个有机肥产业化中试基地;恢复和完善8个绿肥生产试验示范基地。

(1)主要建设内容:一是秸秆高效腐熟菌剂中试基地。在华北潮土及褐土、棕壤土区,长江中下游水稻土、潮土区,南方丘岗地红黄壤区各建立1个秸秆高效腐熟菌剂中试基地。内容包括菌剂中试基地基础设施建设以及菌种筛选、繁育、保藏、检测等研发设备购置等。二是有机肥产业化中试基地。在长江中下游区、华北区的沿海(渤海、黄海)、沿江(长江)和沿线(南水北调中线)大城市周边,按农作物秸秆、规模养殖场畜禽粪便、城市生活垃圾和农产品加工下脚料(废弃物)无害化处理产业化中试基地4种类型,建立10个有机肥产业化中试基地,每个基地占地150~300亩。主要建设内容包括中试车间、晒场、仓库、预处理沉淀池等建设,有机物料发酵塔与传送装置,粉碎机、造粒机、包装机等中试设备等。三是绿肥综合利用试验示范基地建设。在长江中下游区建设3个,南方区建设5个绿肥综合利用试验示范基地,完善和配套试验示范田间基础设施,建设绿肥越冬越夏保护设施,筛选优质绿肥和多用途绿肥,开展绿肥综合利用中试示范,提高绿肥生产能力和质量。(附件16)。(2)主要功能:引进、筛选、繁育适应不同有机废弃物类型的发酵除臭菌种(剂),如农作物秸秆快速发酵腐熟剂、畜禽粪便与生活垃圾发酵除臭剂等,为各地城市生活垃圾与秸秆处理,全国生物有机肥、精制有机肥生产提供安全、高效、实用的新型功能菌剂(种)。同时,开展有机废弃物无害化处理与资源化综合利用新技术、新工艺开发性试验,为项目实施区提供相关技术和核心原料(发酵、除臭菌剂),为有机肥产业化提供技术支撑。有机肥产业化中试基地主要是开展先导性技术研究与集成,针对不同气候不同农区的畜禽粪便、农作物秸秆、城市生活垃圾等有机肥源类型,集成核心技术与配套技术研究(如不同有机废弃物的发酵、除臭、脱水、保肥技术),获取相关技术参数、定型生产设备、完善生产工艺、健全质量保证体系,并进行示范应用,形成具有区域特点的有机肥产业化开发应用模式。实现分类指导,为全国有机肥产业化开发树立示范典型。绿肥综合利用生产试验示范基地建设主要功能为引进、筛选、开发与当地耕作制度相适应的高效经济绿肥及水土保持绿肥(以紫云英和多用途的经济绿肥为主),兼顾水田、旱地和园地绿肥,保护绿肥种质资源。同时,研究开发和示范推广绿肥高效种植技术,促进绿肥生产的恢复与发展,优化绿肥生产结构,走肥粮、肥菜、肥饲兼用的路子。

4.耕地改良与培肥研发中试基地

耕地土壤退化已经成为当前农业发展的重要障碍因素,土壤流失、盐碱化、荒漠化、次生潜育化、酸化、城市郊区和工矿区周边土壤污染等已不容忽视,有机质下降、土壤结构性变差,导致抗旱、抗涝能力减弱,土壤自然肥力的降低和持续生产能力下降。因此,要加强耕地改良与培肥技术的开发和中试,解决耕地土壤退化问题。按照5大耕地类型区的土壤改良特点,建设10个耕地改良与培肥研发中试基地,其中东北区2个,中试黑土退化与保育技术;华北区2个,中试潮土盐碱化、耕地污染防治与培肥技术;长江中下游区2个,中试耕地次生潜育化、耕地污染防治与培肥技术;西北区2个,中试荒漠化防治与培肥技术;南方区2个,中试水土流失、土壤石漠化、耕地污染防治与培肥技术。

(1)主要建设内容:中试基地基础设施建设,包括日光温室、实验室、办公用房等;试验基地农田基础设施建设,包括田间灌溉工程、小型田间排水工程、土地平整和田间模拟设施等;科研仪器设备和农田作业小型机械等(附件17)。

(2)主要功能:一是提供技术支撑。为耕地改良与培肥技术中试创造有利条件,促进我国耕地土壤改良与培肥技术创新,提高改土培肥的整体科技水平。通过对各耕地土壤类型区的障碍因素进行系统、深入的研究,提出针对不同区域耕地土壤类型的工程、生物和农艺改良培肥技术措施,建立适合本区域土壤类型的高效种植模式,为发展优质高产高效农业提供技术支撑。二是示范应用。通过基地的示范带动作用和研究成果的推广应用,引导基地周边乃至整个区域的广大群众应用改土培肥新技术、新成果,改善本区域农田生态环境,提高耕地地力等级和产出能力,促进耕地土壤的可持续开发利用。

(三)国家土壤农化监测网络体系建设

土壤农化信息是沃土工程综合示范基地因土种植、因土改良、因土施肥和合理配置土肥水资源必不可少的重要依据。为此,必须加强全国土壤农化监测网络体系建设,建立土肥数据库系统,开发信息分析处理和管理软件,及时收集、汇总、整理、分析有关数据,定期发布汇总信息,为农业生产决策和土壤肥料行业发展提供重要的科学依据。1.建设规模

考虑到全国不同农区生态环境、作物布局、耕作制度、土壤类型、代表面积、管理水平、经济基础的差异,全国耕地土壤农化监测网络体系的建设从三个层面展开:一是按照我国耕地土壤类型分布,建立覆盖全国307个100万亩以上耕地土壤亚类的土壤农化监测区域站;二是建立34个覆盖全国5大耕地土壤类型区的土壤农化监测分中心;三是完善全国土壤农化监测中心。通过沃土工程建设,建成网络化、自动化、高效化、信息化的土壤农化监测体系,覆盖全国主要土壤类型。其中307个区域性土壤农化监测站是基础和骨干,直接为沃土工程综合示范基地服务,是系统数据的主要来源,是体系实现自身基本功能,服务农业,服务农民,服务农村,服务社会的重要窗口;34个分中心是关键,起到衔接中央与地方的桥梁和纽带作用,起传递土壤农化监测信息,管理和指导所辖行政区域监测站的作用,为省级政府和领导决策提供依据,是维持体系正常运转的重要环节;全国土壤农化监测中心是核心,起龙头和统率作用,保证整个土壤农化监测体系的运转,及时、准确、全面地掌握全国土壤农化信息的动态变化情况,为保护土地资源、指导科学施肥,进一步依法兴农、依法治土提供信息支撑,为我国农业生产的宏观决策提供科学依据。2.建设内容

(1)完善307个土壤农化监测区域站

土壤农化监测区域站是根据我国主要耕地土壤类型区域分布情况而建立的,每个100万亩以上的耕地土壤亚类建立1个土壤农化监测区域站。区域站是全国土壤农化监测网络体系的基础和数据源;是土壤肥料理论创新、科技创新的基础。它直接面向基层,是土肥部门服务农业、服务农民、服务农村的重要手段。主要建设内容:重点加强区域性的土壤地力监测和肥料区域试验,对基层土壤农化监测点的监测信息进行收集、汇总,完成区域性的微量元素、重金属等监测内容。一是加强监测点田间基础设施建设,改善耕地地力长期定位监测点、肥料区域试验基地田间设施,包括试验地的土地平整、沟渠完善、小区设置、不同处理监测小区的水泥板隔离、田间标志以及必要的灌、排田间设施等;二是配备相应的监测设备,包括田间样品采集、制备、称量、分析化验相关仪器,增加微量元素、重金属等分析仪器,以及数据处理、存储、GPS定位仪、采样监测专用车等设备;三是改造监测环境条件,包括化验室装修、水电改造、控温、通风、排毒设施等(附件18)。

(2)完善34个全国土壤农化监测分中心

土壤农化监测分中心是链接中央和地方土壤农化监测的桥梁和纽带,为省级政府和领导决策提供依据。同时代表全国土壤农化监测中心,具体负责本行政区域内的土壤农化监测技术指导、数据汇总、信息传递和质量监督管理工作。

主要建设内容:按照全国土壤分布规律、气候特点、种植利用特点和主要生产问题,在5个类型区域内建立34个全国土壤农化监测分中心。建设内容一是加强肥料肥效鉴定试验基地基础设施建设,包括试验地的土地平整、沟渠完善、小区设置、不同处理监测小区的水泥板隔离、田间标志以及必要的灌、排田间设施等;二是配备相应的监测设备,包括田间样品采集、制备、称量、分析化验相关仪器,增加大型、精密分析仪器,以及数据处理、存储、GPS定位仪、采样监测专用车等设备;三是改造监测环境条件,包括化验室装修、水电改造、控温、通风、排毒设施等(附件19)。(3)完善全国土壤农化监测中心

全国土壤农化监测中心是国家土壤农化监测网络体系的龙头、神经中枢和指挥中心,收集、汇总、分析和发布全国土壤农化监测信息报告,对全国各级土壤农化监测站起行业指导和质量监督管理作用。

主要建设内容:一是加强肥料肥效鉴定试验基地基础设施建设,包括试验地的土地平整、沟渠完善、小区设置、不同处理监测小区的水泥板隔离、田间标志以及必要的灌、排田间设施等;二是配备相应的监测设备,包括田间样品采集、制备、称量、分析化验相关仪器,增加现代化大型、精密、自动分析仪器,以及数据处理、存储、GPS定位仪、采样监测专用车等设备;三是改造监测环境条件,包括化验室装修、水电改造、控温、通风、排毒设施等(附件20)。3.业务功能 为适应当前农业生产新形势发展的需要,更新和完善耕地土壤农化监测内容,应用先进的GPS、GIS、现代测试和网络传输技术,对涉及土壤农化的主要项目进行定量监测。国家土壤农化监测网络体系主要完成六大方面的业务功能:土壤地力监测;土壤墒情监测;耕地养分轮查;肥料区域试验;肥料肥效鉴定;养分资源和肥情监测。监测信息经过逐级汇总,建立全国耕地土壤农化监测信息定期分级发布制度。全国土壤农化监测中心及分中心在收到监测资料后,及时进行整理分析预测,并于当年七月底前,分别通过有关渠道发布上全国和各省的耕地土壤农化监测简报,其中土壤地力监测、肥料区域试验、肥效鉴定监测简报每年发布1次;肥情监测简报每月发布1次,土壤墒情监测、耕地养分轮查简报与作物生育期相适应,做到及时准确;监测报告分别阐述相关监测内容变化的状况,分析原因,对变化趋势作出预测预警,并提出风险防范对策,为政府部门、涉农企业和广大农民提供信息服务。具体监测内容如下:(1)耕地土壤肥力监测

按照《全国耕地土壤监测规程》,在不同土壤类型上,根据基础地力的高低,选择有代表性的地块作为监测点,重点对耕地土壤肥力变化状况进行监测。观察和记载耕地土壤的立地条件(地形部位、成土母质、耕层厚度、地下水位、剖面构型)、农田基础设施(灌溉排水能力、水土保持水平)、土壤理化性状(有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾、酸碱度、容重、机械组成等)、大田作业生产情况和灾害发生情况,采集土壤和植株样品进行分析化验等。

(2)耕地土壤墒情监测

按照《土壤墒情与旱情监测技术规程》要求,在不同气候区,通过对降雨量、气温、农业技术配置、作物产量、灾害性天气等的观测记载和土壤含水量的测定,分析耕地土壤水分动态变化,分析土壤墒情对不同作物的影响,提供旱情程度的预测预报。(3)耕地养分轮查

开展耕地养分的分片轮查,对所在区域的土壤大量元素速效养分每年调查1次,中、微量元素、全量养分等每3~5年进行一次调查,获得我国耕地养分状况信息,指导当地的农业生产。同时重点监测城郊蔬菜、水果生产基地土壤环境状况,指导优势农产品和无公害农产品生产合理布局。(4)肥料区域试验

通过建立全国肥料肥效区域试验网,进行联合肥料区域田间试验,明确不同肥料品种的适宜区域,特别是新型肥料的肥效和适用区域、适用作物;筛选、推荐优质肥料品种,提出不同地区、不同土壤、不同作物需要的肥料种类、肥料用量和最佳的施用技术;制定全国和本辖区肥料区划,提出不同地区氮、磷、钾和微量元素适宜的比例以及肥料资源合理配置的宏观规划。

(5)肥料肥效鉴定

根据农业部颁布的《肥料登记管理办法》,要求所有的新肥料品种、土壤调理剂、植物生长调节剂必须经过多个地区、两年时间以上的正规田间试验,证明其有效(增产)、无毒、无污染,方可允许进入农业推广领域。借鉴国外肥料管理工作经验,结合我国实际情况,建立肥料肥效鉴定网络,按照《肥料效应鉴定田间试验技术规程》进行规范的肥效鉴定试验,以达到鉴定、筛选和向农民推荐可靠、信得过产品的目的。(6)养分资源和肥情监测

对不同区域、不同土壤类型、不同作物肥料投入数量、品种、比例、施用方法、施肥习惯等进行农户定点调查,并在肥料经销点对肥料市场价格变化、肥料供求能力、施肥结构等情况进行调查,提供全国养分资源利用状况和肥情信息。在测定土壤养分,调查施肥投入养分的基础上,监测养分利用率和农田生态系统养分平衡状况。对农田养分投入进行监测,特别是对有机肥料的安全使用进行监测,确保养分资源的合理、安全使用。

二、区域布局

我国幅员辽阔,东、西、南、北自然气候条件迥异,耕地利用类型复杂多样。因此,实施沃土工程必须因地制宜,统筹规划,突出重点,分步实施。按照全国土壤分布规律、气候特点、种植利用特点和主要生产问题,分5个类型区域实施沃土工程项目(附件21,22)。

(一)东北黑土及北方风沙盐碱土区

该区包括辽、吉、黑、内蒙古4省区的全部,总耕地面积约4.2亿亩,以一年一熟为主,为世界著名的“黑土带”、“黄金玉米带”,是我国重要的优质小麦、专用玉米和高油大豆生产基地。目前存在的突出问题是:地力退化速度快,风沙、盐碱危害重,科学施肥水平低,土肥基础设施差。

主攻方向:重点建设东北黑土5000万亩高标准基本农田,完善农田基本设施建设,做到耕地用养结合,实现黑土保育和持续利用,巩固东北黑土区粮食生产能力。同时在优质强筋小麦带和专用玉米带及高油大豆主产区的黑土、黑钙土、草甸土、水稻土、栗钙土、盐渍化土和风沙土等耕作土壤类型上,建立5个土壤农化监测分中心、69个土壤农化监测区域站;在东北黑土退化和风沙盐碱危害严重的核心区,建立2个耕地改良与培肥研发中试基地;在土肥新技术创新能力相对较强的省会城市,建立2个新型肥料研发中试基地;在有机废弃物和秸秆资源丰富的地区,建立2个有机肥料资源综合利用研发中试基地。选择土肥技术力量相对较强的省(区),建立1个精准施肥研发中试基地。在优质强筋小麦带和专用玉米带及高油大豆主产区,建设101个沃土工程综合示范基地。

(二)华北潮土及褐土、棕壤区

该区包括京、津、冀、鲁、豫5省市的全部和苏、皖的北部部分地区,耕地面积约4.67亿亩。以一年两熟或两年三熟为主,是我国优质小麦、玉米、棉花、苹果等优势农产品的主产地。目前存在的突出问题是:田间地头焚烧秸秆严重,耕地用养失衡,尤其在平原区,问题更为突出;肥料投入相对不足,有机肥与无机肥施用比例失调;土壤耕层变浅、板结,沙化、盐渍化严重;农田基础设施不配套,防涝或抗旱能力不强,尤其是丘岗山地季节性干旱非常严重。

主攻方向:重点在黄淮海平原,燕山和太行山区,山东丘陵区的潮土、褐土、棕壤、砂姜黑土等主要耕地土壤类型上,建立6个土壤农化监测分中心、66个土壤农化监测区域站。在土壤盐碱化危害严重的黄淮海地区建立2个耕地改良与培肥研发中试基地。在大城市郊区,选择大型畜禽规模养殖场相对集中的地区,建立3个有机肥资源综合利用研发中试基地。选择土肥科研、教学、推广力量相对较强的地区,建立2个新型肥料研发基地,1个精准施肥研发中试基地。在优质小麦、玉米、棉花、苹果等优势农产品的主产地建设160个沃土工程综合示范基地。

(三)长江中下游水稻土区、潮土区

该区包括鄂、湘、赣、沪、苏、浙、皖等7省市的绝大部分,总耕地面积约3.26亿亩。以两熟或三熟制为主,是我国水稻、“双低”油菜、柑橘、棉花、茶叶和蔬菜主产区。主要问题:一是我国单位面积氮肥用量最高区,导致河网水系污染严重;二是我国土壤贫钾区,导致土壤养分严重失衡;三是潜育性稻田面积最大区。主攻方向:重点在江汉平原、洞庭湖平原、鄱阳湖平原、浙江、苏南的水稻土和潮土类型上,选择主要的优质稻、“双低”油菜、柑橘、优质棉、名优茶和蔬菜生产基地,完善8个土壤农化监测分中心、46个土壤农化监测区域站。在环太湖高度集约化种植,土壤退化、盐渍化危害严重的土壤类型上建设2个耕地改良与培肥研发中试基地,在面源污染严重的地区建设6个有机肥资源利用研发中试基地,选择科技力量强的地区建设3个新型肥料研发中试基地,在长江中下游平原建设1个精准施肥研发中试基地。同时,在优质稻、“双低”油菜、棉花、蔬菜等主产地,建设158个沃土工程综合示范基地。

(四)南方丘陵岗地红、黄壤区

该区包括闽、粤、桂、琼、云、贵、川、渝等8省区市的绝大部分和湖南、江西两省的一部分,是我国重要的“双高”甘蔗、优质柑橘、优质脐橙、烤烟和农产品出口创汇基地,总耕地面积4.2亿亩,其中西南4省市水田旱地基本各占一半,主要问题:一是在西南“喀斯特”山丘地区和南方红壤区土壤酸、粘、紧、瘦,季节性干旱严重,冷浸田、瘠薄地是该地区最典型的低产土壤;二是旱地水土流失严重,土壤沙化、石漠化严重;三是施肥水平低,投肥质量不高。主攻方向:重点在桂中南、滇西南、粤西等“双高”甘蔗优势产区,长江上中游、赣南、湘南、桂北、浙南、闽西、粤东等柑橘优势产区,云贵高原、桂北湘南山地优质烤烟原料生产基地和珠江三角洲农产品出口创汇基地集中分布的红壤、黄壤、紫色土、水稻土和石灰土等主要耕地土壤类型上,完善8个土壤农化监测分中心、66个土壤农化监测区域站。同时,建立3个新型肥料研发中试基地,2个土壤改良利用技术研发中试基地,8个有机肥资源综合利用研发中试基地和1个精准施肥研发中试基地。在优质水稻、“双高”甘蔗等优势作物主产区建设166个沃土工程综合示范基地。

(五)西北旱作黄绵土及荒漠灌耕土区

该区包括晋、陕、甘、宁、青、新、藏等7省区的绝大部分,总耕地面积约3.2亿亩,其中灌耕土约3500万亩,以一熟或套作两熟为主,其中新疆的南部是世界著名的新棉区。该区既是我国西部大开发的主战场,也是耕地土壤退化和干旱缺水相对严重的区域,目前存在的主要问题:一是干旱缺水,旱区水土流失和灌区次生盐渍化严重;二是施肥水平低,不仅投肥结构不合理、有机肥投入明显不足、养分比例失调严重,而且肥料投入水平是全国最低的地区之一。主攻方向:重点建设西部退耕还林区1亿亩旱涝保收基本农田,加强农田整治和中低产田改良,稳定和提高耕地地力,保证西部退耕还林地区农民口粮,实现“以建保退”的目标。同时在西北黄土高原苹果优势区和新疆自治区和新疆生产建设兵团及甘肃河西走廊西北内陆棉区的黄绵土、褐土、黑垆土、灌淤土、灌漠土等主要土壤类型上,建立健全7个土壤农化监测分中心、60个土壤农化监测区域站。同时,建立2个新型肥料研发中试基地,2个土壤改良与培肥研发中试基地,2个有机肥料综合利用研发中试基地和1个精准施肥研发中试基地;在棉花、苹果等优势作物主产区,建设95个沃土工程综合示范基地,以“秸秆覆盖、生土熟化、蓄水保墒、平衡施肥”为重点,加强耕地退化、荒漠化治理与修复。

第五章 投资估算与效益评估

一、投资估算

(一)投资估算

整个项目需要总投资5058122.1万元,其中西部退耕还林区1亿亩旱涝保收基本农田建设3000000万元,东北黑土区5000万亩高标准基本农田建设1500000万元,沃土工程综合示范基地建设359040万元,土肥新技术新产品研发中试基地建设投资60133.7万元。国家土壤农化监测网络体系建设投资138948.4万元(附件23)。

(二)资金筹措

项目规划期内总投资5058122.1万元。其中,中央非经营性基本建设投资2628602.1万元,占52%;地方配套2429520万元,占48%。除国家土壤农化监测网络体系和土肥新技术新产品研发中试体系建设资金全部为中央投资外,其它建设项目均按中央和地方1:1的比例筹措资金。中央投资主要用于监测设施、分析仪器设备、数据收集处理设备、研发中试设备、有机肥综合利用设施等建设,地方配套主要用于土建和部分设备购置配套等费用。

二、效益评估

沃土工程项目的实施,将大大提高我国农业综合生产能力,保障国家粮食安全;提高肥料资源利用效率,促进农业节本增效;明显增强农业技术推广体系的服务功能,加快新技术研发和实用技术推广,促进农业结构调整和农业可持续发展。

(一)经济效益

经多年多点试验示范,通过测土配方平衡施肥平均每亩可增产粮食40公斤以上。沃土工程项目建成后,可建成西部退耕还林区1亿亩旱涝保收基本农田,东北黑土区5000万亩高标准基本农田,按西部亩增产50公斤,东北亩增产80公斤计算,可年新增粮食生产能力90亿公斤。沃土工程综合示范区建设每年受益面积可达3.536亿亩。考虑到沃土工程是大面积推广示范,按我国平均复种指数155%,核心示范区每亩增产粮食40公斤,辐射推广区每亩增产粮食20公斤计算,每年可新增粮食生产能力113.8亿公斤,增收113.8亿元以上;按我国粮食平均单产293公斤计算,相当于新增6825万亩耕地的粮食生产能力;按项目区受益人口2.17亿计算,相当于人平增收92元。按2002年我国平均亩施用化肥22.2公斤(纯养分),通过项目实施提高肥料利用率10%计算,相当在现有基础上节肥25%,每年可减少肥料损失196.2万吨,按目前1:0.45:0.18的氮、磷、钾施用水平,折合尿素、普钙和氯化钾769.3万吨,价值60亿元(按2003年4月全国尿素1438元/吨、普钙375元/吨、氯化钾1361元/吨的平均零售价计算),相当于项目区人均节支27.6元。合计每年新增粮食生产能力200亿公斤,节本增效270亿元,为项目区农民年人均增收节支120元。

(二)社会效益 通过实施沃土工程,建立健全全国土壤农化监测网络体系,保证耕地土壤农化监测信息的准确性、完整性和时效性。及时、准确向各级政府和有关部门提供耕地地力与施肥效益、耕地环境质量、肥料市场行情等方面的动态信息,增强政府宏观决策的针对性、科学性;定期发布耕地土壤肥力、墒情、肥效肥情变化预测预报,提高各级政府和农业主管部门加强耕地、肥料质量管理的整体水平,推进农业结构战略性调整和优势作物区域布局。同时利用监测信息,为农民合理种植提供科技指导,指导无公害农产品生产,加快平衡施肥、培肥改土、旱作节水等实用技术的推广,促进农业节本增效和农民增收。通过加强土肥新技术新产品研发中试基地建设,增强土肥科技的持续创新能力,为合理利用与管理耕地资源,因地制宜调整种植业结构,加强作物产业带区划与宏观管理提供技术支撑;通过中试功能,加快科技成果的转化速度,提高土肥技术推广的科技含量。通过沃土工程综合示范基地建设,全面推广有机肥料综合利用、平衡施肥和中低产田改良三项主体技术,带动耕地地力建设和肥料合理使用,从而充分发挥耕地生产潜力,减少不合理的化肥施用和结构调整的盲目性,改善农产品品质,保证广大城乡居民食品安全,增强我国农业的国际竞争力。

(三)生态效益 通过实施沃土工程,推广测土配方平衡施肥技术,逐步优化肥料施用结构,提高肥料利用率,避免盲目施肥造成的肥料流失和浪费,减轻地表水和地下水硝酸盐污染;通过合理施肥,增强作物抗性,减轻作物生理病害的发生,减少农药使用量,促进无公害食品、绿色食品生产。通过加强有机肥资源利用研发,促进农作物秸秆还田,解决田间地头随意焚烧秸秆造成的大气污染等危害;推进有机肥料产业化进程,加快城市郊区大型养殖场畜禽粪便的无害化处理和综合利用,减轻废弃物堆弃造成的农业面源污染和江、河、库、湖的富营养化。通过沃土工程建设,改善土壤理化性状和作物根系环境,提高耕地地力,增强耕地土壤有益微生物的总量和活性,提高土壤的自净能力和作物的抗逆能力。

第六章 实施步骤与保障措施

一、实施步骤

该规划计划从2003年开始启动,至2007年实施完毕,历时5年时间。根据轻重缓急和工作基础,项目投资进度如下(附件24):

(一)2003年为前期准备阶段 主要任务是进一步完善《沃土工程项目建设规划》(2003-2007年),做好项目前期准备工作,落实项目建设投资计划。编制项目初步设计,细化分项内容建设方案,制定详细的分工作计划;成立项目组织机构,组建项目管理机构,建立项目管理相关制度;做好项目技术准备,制定相关技术规范和质量标准。

(二)2004年为项目全面启动阶段

主要任务是在全国34个省(市、区)全面启动沃土工程建设,重点是完善国家土壤农化监测网络体系,包括1个全国土壤农化监测中心,20个全国土壤农化监测分中心和80个农化监测区域站建设。完成23个土肥新技术新产品研发中试基地建设,约占总数量的50%;建设3000万亩西部、东北黑土旱涝保收基本农田和100个沃土工程综合示范基地。

(三)2005年为监测体系与中试基地建设攻坚阶段

主要任务是基本完成国家土壤农化监测网络体系建设任务,包括14个全国土壤农化监测分中心和200个农化监测区域站建设;建设25个土肥新技术新产品研发中试基地,完成研发中试体系建设任务;建设5000万亩西部、东北黑土旱涝保收基本农田和200个沃土工程综合示范基地。

(四)2006年为沃土工程综合示范基地建设攻坚阶段

主要建设27个土壤农化监测区域站,全面完成国家土壤农化监测网络体系建设任务;完成全部土肥新技术新产品研发中试基地建设任务;建设5000万亩西部、东北黑土旱涝保收基本农田和200个沃土工程综合示范基地

(五)2007年为项目建设扫尾与验收总结阶段

全面完成项目总体建设任务,充分利用全国土壤农化监测网络体系,广泛采集耕地地力、墒情、肥效和肥情信息;经过逐级汇总处理和定期发布,广泛运用于农业生产。建设2000万亩西部、东北黑土旱涝保收基本农田和180个沃土工程综合示范基地,完成全部综合示范基地建设。做好项目验收前的各项准备工作,组织项目验收和总结。

二、科技支持

沃土工程是一项社会公益性、基础性很强的农业基础工程,建设内容丰富,投资规模大,建设时间长,工作难度大,科技含量高。为此,必须从保障国家安全和确保中华民族长远发展的战略高度,充分认识实施沃土工程的重要性和紧迫性,采取有力的科技支持和保障措施,确保该规划的顺利实施。

(一)广泛应用现代高新技术

重点应用GIS技术、GPS技术、网络传媒技术、计算机自动控制技术、数据库管理技术、现代土肥监测技术等等。通过技术引进与消化吸收,加强技术创新,建立适合我国情况的土肥高新技术应用模式,全方位提高沃土工程项目建设的科技含量。

(二)吸取各界力量共同参与

重点是搞好土肥行业的农、科、教三结合,加强土肥技术交流,协作攻关合作开发,实现优势互补,增强科技研发实力,缩短科技转化周期,加快科技成果的利用。

(三)加强技术培训与标准化管理

重点是加强土肥系统科技人员和广大农民的技术培训,多渠道、多形式广泛开展土肥先进实用技术的宣传,迅速提高广大土肥科技工作者应用现代高新技术的水平,推进土壤农化监测、数据采集处理以及技术推广的规范化、标准化、科学化。

(四)加强国际交流与合作

积极引进国外先进的土、肥、水新技术和新工艺,特别是快速、自动化监测技术、配方掺混肥技术、现代信息技术等的引进与应用,全面提高地力建设和科学施肥的技术水平,实现农业科技进步的跨越式发展。

三、保障措施

(一)组织保障

沃土工程建设内容丰富、层次性强、涉及面广、技术要求高、建设难度大。因此,必须切实加强组织领导,上下同心,左右协调,齐抓共管,才能保证项目建设的顺利实施。一是加强组织领导和协调管理。农业部成立沃土工程项目建设领导小组,牵头组织规划编制,负责项目计划、财务、资金和实施管理工作。各省(市、区)建立相应的组织机构,负责沃土工程项目建设的组织协调、质量监督管理与配套资金筹措等工作。二是建立良好的项目运行管理机制。实行项目法人负责制和项目合同管理,层层签订项目合同书,以合同的形式对项目建设目标任务、技术经济指标、技术质量标准、建设期限、资金配套与使用以及奖惩方法等做出具体规定。三是加强项目计划、财务与资金管理。为保证项目资金专款专用,地方配套资金及时足额到位,明确各项目承担单位必须设立沃土工程项目专账,对项目资金实行专户存储和封闭运行管理。各项目建设单位必须根据农业部下达的项目批复,加强项目资金预算管理与财务管理,每一个项目都要进行专项审计,并将审计结论列为项目竣工验收的重要依据。

(二)政策支持

一是在认真贯彻《中华人民共和国土地法》、《基本农田保护条例》,尽早出台《全国耕地保养管理办法》,建立健全耕地质量监管法律法规。二是在全面贯彻《肥料登记管理办法》的基础上,抓紧制定《肥料管理条例》,进一步加强肥料市场准入管理与质量监督管理。三是制定鼓励农民积造有机肥料、种植绿肥、增加有机肥投入的相关政策,对有机肥料资源利用、新型肥料研发项目所需流动资金,优先列入国家高新技术产业发展引导资金、科技跨越计划等重大项目扶持范围,给予税费减免和贷款贴息。对有机肥料、有机无机复混肥料等的生产和运输,在生产许可证管理和运价上给予政策支持,促进土肥科技产业化和土肥技术服务社会化。

(三)资金保障

沃土工程属于国家重大的公益性、基础性农业基本建设项目,符合我国加入WTO后国家关于“加强农业国内支持,调整农业补贴方向和支持结构,把农业国内支持的重点转到提高农业竞争力上”的一般原则。因此,将建设投资全额纳入中央和地方非经营性基本建设投资计划。同时,将项目建成之后维持正常运转所必需的公益性、基础性工作经费,如耕地地力监测、土肥信息采集、系统数据维护、更新和分析化验经费等等,分别列入中央和地方各级财政预算。

附件:

附件1全国耕地土壤有机质平均含量

附件2 1985-1995年我国耕地土壤缺素状况变化 附件3粮食生产物质投入成本示意图 附件4全国农田有机、无机养分投入量表 附件5温家宝对东北黑土区水土流失调查报告的批示

(一)附件6温家宝对东北黑土区水土流失调查报告的批示

(二)附件7温家宝对高祥照等同志致朱镕基信实施沃土工程的建议的批示 附件8朱镕基关于实施沃土工程的批示 附件9 沃土工程体系结构示意图

附件10 沃土工程综合示范基地建设内容和投资估算表 附件11 测配中心土壤农化监测设施和仪器设备明细表 附件12 测配中心配肥和流动测试服务设备明细表 附件13 高标准示范方建设内容和投资估算表

附件14 新型肥料研发中试基地建设内容和投资估算表 附件15 精准施肥研发中试基地建设内容和投资估算表

附件16 有机肥资源综合利用和无害化处理研发中试基地建设内容和投资估算表 附件17 耕地改良与培肥研发中试基地建设内容和投资估算表 附件18 土壤农化监测区域站建设内容和投资估算表 附件19 全国土壤农化监测分中心建设内容和投资估算表 附件20 全国土壤农化监测中心建设内容和投资估算表 附件21 沃土工程区域布局示意图

附件22 沃土工程建设内容区域布局示意图 附件23 沃土工程项目建设规划投资估算表 附件24 沃土工程项目建设规划投资进度表 附件25 沃土工程规划建设项目表(分年安排)

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